分光型激光诱导磷光系统标定及气体温度场测量

作     者：陈满福 张彪 李健 许传龙 CHEN Manfu;ZHANG Biao;LI Jian;XU Chuanlong

作者机构：大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心东南大学能源与环境学院南京210096 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：1062-1068页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51976038,No.52006036) 江苏省自然科学基金(No.BK20201279) 东南大学“至善青年学者”资助项目(No.2242022R40037) 

主　　题：激光诱导磷光 响应特性 多点校正法 强度比法 温度场测量 

摘      要：受光学系统和图像传感器的影响,分光型激光诱导磷光成像系统存在明显的空间响应不均匀性,导致磷光光谱强度比法无法获得准确的温度分布。针对此问题,基于最小二乘线性拟合原理,本文提出一种分光型激光诱导磷光成像系统响应空间不均匀的校正方法,获得了系统的校正矩阵。进一步开展了磷光光谱强度比标定实验,建立了磷光光谱强度比与温度的关系。在此基础上,在室温环境下(热电偶参考温度26.34℃)开展了冷态气体射流的二维温度场测量实验研究。结果表明:系统校正前,平均温度测量结果为46.58℃,标准方差为15.18℃,相对误差为76.84%;系统校正后,平均温度测量结果为26.06℃,标准方差为1.83℃,相对误差为1.07%。证明了基于最小二乘线性拟合的空间不均匀校正方法,可显著改善分光型激光诱导磷光成像系统的空间响应不均匀性,提高温度测量准确度。