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3.2~3.4μm红外热像仪基于拟合的测温方法

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激光与红外 2024年第1期54卷 92-96页

作者：李冠霖范永杰王正吉刘宇宇昆明理工大学理学院云南昆明650500

研究目的为3.2~3.4μm窄波段红外热像仪的测温方法,本文从图像处理领域出发,利用红外热像仪和标准辐射源黑体,在一定的环境温度下,采集不同温度的黑体红外图像,通过数学建模软件对黑体图像进行灰度值计算,进而探究图像灰度值与温度的相... 详细信息

研究目的为3.2~3.4μm窄波段红外热像仪的测温方法,本文从图像处理领域出发,利用红外热像仪和标准辐射源黑体,在一定的环境温度下,采集不同温度的黑体红外图像,通过数学建模软件对黑体图像进行灰度值计算,进而探究图像灰度值与温度的相关性,并基于最小二乘法和插值拟合思想构造黑体标定曲线,根据得到的标定曲线和已有的灰度值推出验证温度。经验证结果表明,测温精度有所提升,误差在0.49℃以内。

关键词：窄波段红外热像仪黑体灰度值测温

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某高超声速试验设备带式电阻元件测温技术

兵工自动化 2024年第1期43卷 51-55,66页

作者：杨海滨刘常青黄飓张伟中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所四川绵阳621000

针对极端条件下电阻元件的在线温度测量问题,研制一种基于热电偶的带电测温装置。对其结构进行优化,解决测温探头与电阻元件之间的传热、绝缘以及装置自身的密封、强度等问题;通过试验得到装置在马赫数5和6条件下的温度测量值,将稳态下... 详细信息

针对极端条件下电阻元件的在线温度测量问题,研制一种基于热电偶的带电测温装置。对其结构进行优化,解决测温探头与电阻元件之间的传热、绝缘以及装置自身的密封、强度等问题;通过试验得到装置在马赫数5和6条件下的温度测量值,将稳态下的测量值与计算值及来流温度值进行对比。结果表明:该装置的实测值真实可信,电阻元件处于安全运行温度范围之内,可为完善加热器电阻元件的状态监控提供依据。

关键词：测温加热器电阻元件绝缘测量值

目标距离与角度对红外热成像仪测温精度影响分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第7期54卷 763-770页

作者：张志强王萍赵三军于旭东周玉梅天津大学电气自动化与信息工程学院天津300072 中科和光(天津)应用激光技术研究所天津300304

红外热成像仪是一种非接触、高效率、高精度测温设备.在当前新型冠状病毒流行时期,红外热成像测温技术快速发展,为及时防控、筛查、隔离高温疑似人群做出了突出贡献.红外热成像测温技术是标定测温,测温精度除了受到被测物体辐射温度、... 详细信息

红外热成像仪是一种非接触、高效率、高精度测温设备.在当前新型冠状病毒流行时期,红外热成像测温技术快速发展,为及时防控、筛查、隔离高温疑似人群做出了突出贡献.红外热成像测温技术是标定测温,测温精度除了受到被测物体辐射温度、环境反射温度、大气温度和探测器温度等因素影响外,目标距离红外热像仪的远近也对测温精度有影响.目前已有大量研究人员针对目标与热成像仪之间的距离对测温结果的影响进行了研究,但影响模式缺乏理论基础分析,影响形式及结果仍然存在分歧.通过对红外测温原理进行研究,理论公式推导,建立模型,分析了点源目标与面源目标在测温过程中与热成像仪之间的距离和角度对测温结果的影响.提出了在设计过程中,应该注意的因素及探测器、光学镜头等设计指标选取.同时进一步研究了人体测温过程中距离变化对测温结果的影响,提出了提升测量准确度的补偿方法.经过研制实验装置,对测温数据进行了拟合与补偿,补偿后对测温精度进行了评价,测温标准方差在0.14℃以内,达到了理想的效果,提升了测温精度及测温一致性.

关键词：红外热成像仪测温距离角度新型冠状病毒

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焦炉燃烧室测温车控制系统设计

系统科学学报 2022年第2期30卷 86-90页

作者：简熙韩念琛田秀林太原理工大学化学化工学院山西太原030024 山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂山西太原030003

当前焦炉燃烧室测温方式主要为人工定期采集,工作环境恶劣且数据准确性受操作熟练度影响。为此,针对山西太钢不锈钢股份有限公司7.63米焦炉的实际操作情况,制造了焦炉燃烧室测温车,并以PC为上位机,PLC为下位对其设计了控制系统。上位机... 详细信息

当前焦炉燃烧室测温方式主要为人工定期采集,工作环境恶劣且数据准确性受操作熟练度影响。为此,针对山西太钢不锈钢股份有限公司7.63米焦炉的实际操作情况,制造了焦炉燃烧室测温车,并以PC为上位机,PLC为下位对其设计了控制系统。上位机与下位机通过DTU并利用4G信号进行实时通信,上位机设定工作方式及工作时段,监视测量数据和测温车状态,下位机控制测温车各部件动作。测温车控制系统实现了在燃烧室气体换向周期20分钟内采集直行71个燃烧室的温度信息,能在误差1mm以内准确定位。

关键词：系统燃烧室测温 PLC

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基于SAW传感器的电缆头内部测温系统设计

基于SAW传感器的电缆头内部测温系统设计

作者：张兴磊沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

配电网建设中使用大量的T型电缆接头,这些T型电缆接头发生故障时,往往伴随着内部温度异常,因此检测T型电缆接头内部温度对电力系统安全运行十分重要。但是,由于T型电缆接头结构复杂,所以很难对其内部温度进行测量。依据声表面波(Surface... 详细信息

配电网建设中使用大量的T型电缆接头,这些T型电缆接头发生故障时,往往伴随着内部温度异常,因此检测T型电缆接头内部温度对电力系统安全运行十分重要。但是,由于T型电缆接头结构复杂,所以很难对其内部温度进行测量。依据声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)传感器的自身谐振频率随环境温度变化的特性,本文设计了一种基于SAW技术的T型电缆接头内部测温系统,利用电磁波的穿透能力有效获取被测量点的温度信息。整体系统包括:温度阅读与显示、SAW无源温度传感器及收发天线和上位机三部分。为准确测量T型电缆接头内部温度,本文深入分析T型电缆接头材料、结构等特性,在保证不破坏T型电缆接头的条件下,将SAW温度传感器放入适当位置,根据空间大小、环境影响设计传感器的收发天线。温度阅读器选用射频收发机架构,通过扫频激励SAW传感器并接收回波的方式判断当前温度值。显示装置显示当前温度与信号强度,通过物联网模块将数据上传到上位机,实现远程监控定点测温的功能。试验结果表明,系统可以准确测量T型电缆接头内部温度,误差为±1℃,实现远程监控、定点测温的功能。该系统所使用的SAW无源温度传感器无源无线,安装不改变T型电缆接头原有结构,测量时内外隔离保证安全。该方案安装方便,可靠性好,具有良好的实用性。

关键词：电缆接头 SAW传感器无源测温天线

Eu2+/Ce3+/Mn2+掺杂Ba6Ca3Al2Si6O24荧光粉的发光和测温性能的研究

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Eu2+/Ce3+/Mn2+掺杂Ba6Ca3Al2Si6O24荧光粉的发光和测温性能的研究

作者：王丙坤太原理工大学

学位级别：硕士

白光LED用荧光粉来进行光转换实现白光,为了提高色纯度,白光LED一般采用窄带型荧光粉,但是这种荧光粉光谱不适合用于植物照明。植物光合作用光谱(PAS)表明,光合作用的有效辐射由波长400nm～780nm内的可见光组成,其中400～500nm蓝光发射... 详细信息

白光LED用荧光粉来进行光转换实现白光,为了提高色纯度,白光LED一般采用窄带型荧光粉,但是这种荧光粉光谱不适合用于植物照明。植物光合作用光谱(PAS)表明,光合作用的有效辐射由波长400nm～780nm内的可见光组成,其中400～500nm蓝光发射和600nm～750nm红光发射能被植物强烈吸收。另外,蓝光过多,会抑制植物生长,使幼苗矮化。可见,开发一种能同时发射蓝绿光和红光并覆盖多种波长的荧光粉对提高植物照明的光合作用效率尤为重要,且不同光照的比例也值得注意。正硅酸盐荧光粉物理和化学性质稳定,光转换效率高,结晶体透光性良好,容易通过微结构调整发射光谱,在白光LED固态照明领域得到了广泛的研究。本文以BaCaAlSiO作为基质材料,分别将Eu,Ce作为掺杂离子,获得了发光较强的荧光粉,同时掺入Mn离子以满足植物照明的需求,并对材料的温度特性进行了研究,证明制备的材料在测温方面具有潜在的应用价值。具体的研究内容如下:(1)通过高温固相法在CO还原的条件下制备了一系列单发射的BaCaAlSiO:Eu和双发射的BaCaAlSiO:Eu,Mn荧光粉。荧光粉BaCaAlSiO:Eu在365nm波长的激发下发射光谱为大宽带,随着浓度的增加光谱出现红移现象,并且发生了浓度猝灭。荧光粉BaCaAlSiO:Eu,Mn在单一紫外光激发下显示出两个宽带,分别为蓝绿色发射峰值和红色发射峰,探讨了其与植物对蓝绿色和红色光的光合作用光谱(PAS)是否吻合。通过分析光谱和衰变寿命的变化,研究了相应的能量传递过程。(2)通过高温固相法在CO还原的情况下制备系列单发射的BaCaAlSiO:Ce和双发射的BaCaAlSiO:Ce,Mn荧光粉。在360nm的激发下,BaCaAlSiO:Ce荧光粉发射出一个不规则的宽带。且随着浓度的增加发光强度改变发生了浓度猝灭。同时浓度增大导致光谱出现了红移的现象。BaCaAlSiO:Ce,Mn系列荧光粉的光致发光性能随着Mn的掺入,在红光波段出现了新的发射峰。当Mn浓度增大时可以看到红光波段的发光强度先逐渐增强后出现下降,这证明了Ce→Mn之间的能量传递。(3)本章研究了BaCaAlSiO:0.3Eu,BaCaAlSiO:0.3Eu,0.3Mn,BaCaAlSiO:0.5Ce,和BaCaAlSiO:0.5Ce,0.3Mn四种荧光粉的变温性能。主要从变温光谱,活化能和玻尔兹曼拟合这些角度探索,这些荧光粉的变温性能表现出不同的规律。尤其值得深入研究的是两个双掺杂的样品,因为两个不同波段的发光中心离子随着温度的升高发光强度的降低速率不同,可以作为潜在的测温材料探究。

关键词：硅酸盐荧光粉 Eu2+ Ce3+ 能量传递植物照明测温

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基于近场光纤探针的活细胞无损测温方法研究

中国激光 2022年第3期49卷 99-107页

作者：李韶颖陈娜刘真民陈振宜刘书朋商娅娜王廷云上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室特种光纤与先进通信国际合作联合实验室上海200444

高精度的单细胞温度分布检测对于研究生命活动具有重要意义。为了实现高空间分辨率、高温度灵敏度的细胞测温,本研究团队基于原子力显微镜的扫描成像原理,将对温度敏感的量子点与音叉驱动的近场光纤探针相结合,提出了一种无损伤测量活... 详细信息

高精度的单细胞温度分布检测对于研究生命活动具有重要意义。为了实现高空间分辨率、高温度灵敏度的细胞测温,本研究团队基于原子力显微镜的扫描成像原理,将对温度敏感的量子点与音叉驱动的近场光纤探针相结合,提出了一种无损伤测量活细胞表面温度分布的方法;并以人脑星形胶质母细胞瘤细胞为研究对象,利用该方法检测了吞金纳米颗粒的固定细胞和未内吞金纳米颗粒的活细胞的温度分布。结果表明:在无金纳米颗粒作为附加热源的情况下,由活细胞内部产热引起的细胞表面最大温差超过0.5℃,而细胞与其外部环境间的温差大于2.5℃。所提活细胞无损测温方法的空间分辨率小于0.2μm,温度分辨率为0.16 nm/℃,为活细胞温度分布成像提供了新思路。

关键词：生物光学光纤传感器近场光纤探针量子点测温活细胞

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航空发动机测温系统的设计与实现

航空发动机测温系统的设计与实现

作者：李江航中北大学

学位级别：硕士

航空发动机热端部件表面温度的测量对航空发动机的升级研发、状态监测以及故障诊断等至关重要。传统的航空发动机温度监测方法不能直观、快速、精准地测量出发动机的温度分布,且无法及时发现发动机运行中出现的异常,不能满足当前的测试... 详细信息

航空发动机热端部件表面温度的测量对航空发动机的升级研发、状态监测以及故障诊断等至关重要。传统的航空发动机温度监测方法不能直观、快速、精准地测量出发动机的温度分布,且无法及时发现发动机运行中出现的异常,不能满足当前的测试需求。为此,本文以航空发动机热端部件表面温度测试技术需求为研究背景,并结合测温系统的需求,按照模块化思想提出并设计了一套基于光纤传输的航空发动机多通道同步温度监测系统,为航空发动机测温提供了一种新的方法。本文针对目前航空发动机热端部件表面测温技术的发展现状及应用需求,首先对热电偶测温系统技术做了详细研究,并对系统设计中的关键问题进行了分析,基于以上理论提出了测温系统的总体设计方案,并进而确定了系统设计的功能要求和性能指标。针对不同的测温范围,选取了K型和S型热电偶作为敏感元件;设计了以AD8494以核心的冷端补偿电路;为了提高测温系统对复杂电磁环境的抗干扰能力,采用了仪表放大器进行放大并设计了滤波电路,包括RFI射频滤波和二阶低通滤波,来滤除长线带来的射频干扰以及传输过程中的串扰;根据系统测试要求选择合适的模拟通道开关和A/D转换器;为提高系统的可靠性和稳定性,系统采用了光纤传输的方式,并采用高精度的线性电源为各个模块进行供电。系统调试完成后进行了模拟实验,对测温系统功能进行了验证,包括对系统时序、系统采样率、采集精度以及光电转换模块的时延进行了详细的分析和验证,总体上满足了系统的功能指标。本文所设计的航空发动机测温系统具有测点数量多、响应速度快、功耗低和抗干扰能力强等特点,满足了航空发动机的测温要求,可为航空发动机的研发和改进提供一定的数据支持。

关键词：航空发动机测温热电偶多通道

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测温防疫装置的设计与实现

山西电子技术 2023年第5期 9-11页

作者：翟丽红石玥孙磊王雅茹太原工业学院山西太原030008

设计了一套测温防疫装置系统,包括温度测量模块、身份识别模块、超声波测距模块、语音播报模块等。以STM32系列单片机作为主控芯片,通过摄像头捕捉图像信息发送给主控,主控将运算处理后的结果通过无线网络传递给传感器,传感器非接触式... 详细信息

设计了一套测温防疫装置系统,包括温度测量模块、身份识别模块、超声波测距模块、语音播报模块等。以STM32系列单片机作为主控芯片,通过摄像头捕捉图像信息发送给主控,主控将运算处理后的结果通过无线网络传递给传感器,传感器非接触式检测体温,通过温度补偿算法来实现远距离人体温度的检测,OLED显示屏对其进行实时显示,语音模块实现检测结果的语音播报。通过K210实现人脸识别,判断是否符合防疫要求。此外,Windows客户端的设计,实现了阈值更改,实时测温及对测温数据的记录等功能。

关键词： STM32 测温身份识别 OpenMV 客户端