基于超聲檢測的二維溫度場重建算法研究.pdf

1、利用被測區(qū)域溫度場的可視化實現(xiàn)對被測區(qū)域溫度狀態(tài)的監(jiān)控是溫度場測量與重建的最終目的。溫度場測量方法大致可以分為接觸式測溫與非接觸式測溫兩種方式。接觸式測溫要求必須直接接觸被測介質，因而其通常不適用于溫度高、腐蝕嚴重的復雜環(huán)境。聲學法溫度場測量技術作為一類非接觸式測溫技術，依據聲波傳播路徑上的聲波飛渡時間反推被測區(qū)域的溫度分布。該技術的優(yōu)勢在于非接觸不干擾被測溫度場、溫度場重建精度高、測量空間跨度大、測溫范圍廣、可實時檢測且易于維護等方面

2、。目前該技術已在有關工業(yè)鍋爐燃燒、海洋熱液、倉庫儲糧以及大氣邊界層等眾多領域的溫度檢測問題的研究與應用中取得了不錯的成果。
　　本文首先介紹了溫度場檢測技術的種類與科研現(xiàn)狀、非接觸式聲學測溫技術的國內外發(fā)展及現(xiàn)狀、聲學法測量原理、幾類典型溫度場重建算法、重建質量評價標準與影響因素。其次，針對被測空間子區(qū)域劃分數(shù)被要求低于檢測系統(tǒng)可獲得的有效聲波傳播路徑數(shù)的這一個在聲學溫度場重建算法中普遍存在的問題，基于高斯型徑向基函數(shù)，提出一種優(yōu)

3、化子區(qū)域的溫度場重建算法。該算法可應用于被測空間子區(qū)域劃分較細的情況，獲得的原始數(shù)據增多，重建溫度場的空間分辨率得以提高，因而適用于復雜溫度場的重建。分別采用8、12、16超聲換能器，基于單峰對稱、單峰偏斜、雙峰對稱和雙峰偏斜四類典型二維溫度場模型，在不同高斯噪聲干擾下進行溫度場重建，并給出重建結果和誤差分析，數(shù)據顯示本算法重建精度高、抗干擾能力強。與此同時，研究分析影響基于高斯徑向基函數(shù)的子區(qū)域優(yōu)化溫度場重建算法的溫度場重建精度的因素