检索结果-南通市图书馆

基于Tikhonov正则化参数矩阵的激光吸收光谱燃烧场二维重建光路设计方法

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2020年第22期69卷 368-378页

作者：李宁 Tu Xin 黄孝龙翁春生南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094 Department of Electrical Engineering and Electronics University of LiverpoolLiverpool L693GJUK

有限投影条件下激光吸收光谱二维测量光路优化对燃烧场重建结果具有重要影响.针对基于Tikhonov正则化的病态投影方程组求解问题,提出了基于正则化参数矩阵的光路设计与二维重建方法.建立了基于Tikhonov正则化参数矩阵的光路设计目标函数... 详细信息

有限投影条件下激光吸收光谱二维测量光路优化对燃烧场重建结果具有重要影响.针对基于Tikhonov正则化的病态投影方程组求解问题,提出了基于正则化参数矩阵的光路设计与二维重建方法.建立了基于Tikhonov正则化参数矩阵的光路设计目标函数,利用遗传算法获得最佳光路布置方式,通过匹配光路与正则化参数分布对测量区域内正则化权重进行调整以减小重建误差.采用7185.6 cm^–1波段H2O特征谱线并结合20条投影光路对10×10离散化测量区域内双峰高斯分布模型进行了重建,对5种光路布置方式重建结果进行了对比分析,结果表明基于Tikhonov正则化参数矩阵的光路布置方式重建结果最佳.光路数量越少, Tikhonov正则化参数矩阵作用效果越明显.开展了针对气液两相脉冲爆轰发动机外流场的模拟测量研究,验证了本文光路布置方式在复杂多变流场环境下重建效果.在实验室内针对小型燃气炉进行了实验测试,重建燃烧场峰值位置和幅值与实际情况吻合.研究结果对于推动激光吸收光谱二维重建技术在发动机诊断及燃烧效率提升方面的应用具有重要意义.

关键词：激光吸收光谱二维重建 Tikhonov正则化奇异值分解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光吸收光谱层析成像及复杂燃烧场动态监测

中国激光 2022年第19期49卷 11-32页

作者：曹章高欣陆方皞徐立军北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

燃烧是工业界广泛使用的一种能量转换机制,实时掌握燃烧场燃烧状况对优化燃烧条件和探究燃烧规律具有重要意义。激光吸收光谱(LAS)技术作为一种测量灵敏度高、响应迅速的非接触测量手段,与计算层析成像(CT)技术相结合,可同时实现火焰温... 详细信息

燃烧是工业界广泛使用的一种能量转换机制,实时掌握燃烧场燃烧状况对优化燃烧条件和探究燃烧规律具有重要意义。激光吸收光谱(LAS)技术作为一种测量灵敏度高、响应迅速的非接触测量手段,与计算层析成像(CT)技术相结合,可同时实现火焰温度和组分浓度分布的可视化测量,并进一步分析燃烧反应规律。近年来,LAS技术以其测量系统简单、环境适应性好等优势,在复杂燃烧场参数诊断领域得到了广泛应用。综述了激光吸收光谱层析成像技术及其在复杂燃烧场动态监测中的应用,主要从激光吸收光谱层析成像传感器、数据采集系统、层析成像算法和复杂燃烧场实时动态监测等方面进行介绍。

关键词：激光吸收光谱计算层析成像燃烧场动态监测温度组分浓度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光吸收光谱中谱线重叠干扰的解析方法

激光与光电子学进展 2019年第19期56卷 284-290页

作者：许丽张志荣董凤忠孙鹏帅夏滑余润磬李哲徐启铭中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽光子器件与材料省级重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 台湾云林科技大学工程学院台湾云林64002

激光吸收光谱常被用于测量大气痕量气体,但某些气体在某波长附近会出现多条谱线重叠的现象,导致吸收信号产生重叠峰。以NH3气体为例,研究6529cm-1附近的4条重叠谱线,通过Voigt线型模拟不同压强下的谱线,搭建直接吸收光谱测量实验系统。... 详细信息

激光吸收光谱常被用于测量大气痕量气体,但某些气体在某波长附近会出现多条谱线重叠的现象,导致吸收信号产生重叠峰。以NH3气体为例,研究6529cm-1附近的4条重叠谱线,通过Voigt线型模拟不同压强下的谱线,搭建直接吸收光谱测量实验系统。实验发现,低浓度NH3气体的谱线峰值并没有随着压强的减小而减小,反而逐渐增大。由于NH3存在吸附性,因此,采用无吸附性的CH4气体进行验证。结果表明:当气体压强为0.18atm(≈18kPa)时,实验谱线与模拟谱线相差最小,NH3的最大吸收峰吸光度与气体浓度成正比。研究结果为后续多气体测量过程中的干扰问题提出了解决方法。

关键词：光谱学激光吸收光谱谱线重叠直接吸收线型函数气体压强

激光吸收光谱技术测量非均匀燃烧流场研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空学报 2015年第3期36卷 724-736页

作者：洪延姬宋俊玲王广宇刘昭然装备学院激光推进及其应用国家重点实验室北京101416 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室绵阳621000

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有非侵入性、灵敏度高和时间响应快等优点,将激光吸收光谱技术与最小二乘法、计算机断层扫描重建技术(CT)相结合,可以实现对非均匀燃烧流场的分布测量。首先简要介绍了激光吸收光谱技术的发展历... 详细信息

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有非侵入性、灵敏度高和时间响应快等优点,将激光吸收光谱技术与最小二乘法、计算机断层扫描重建技术(CT)相结合,可以实现对非均匀燃烧流场的分布测量。首先简要介绍了激光吸收光谱技术的发展历程及测量基本原理,然后分别对激光吸收光谱技术测量非均匀流场一维分布、二维分布的国内外研究现状及关键技术进行了综述,比较分析了二维非均匀流场诊断实验中旋转和固定两种安装模式的优缺点及相对应的光线布局,总结了用于流场二维重建的相关重建算法,最后讨论了激光吸收光谱技术测量非均匀流场研究工作的发展趋势和有待解决的相关问题。

关键词：激光吸收光谱非均匀燃烧流场最小二乘法计算机断层扫描重建技术重建算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光吸收光谱气体检测中谱线的自动筛选

山西化工 2020年第6期40卷 18-22页

作者：李梅秀邵欣王芳付作伟内蒙古阿拉善生态环境监测站内蒙古阿拉善盟750306 天津中德应用技术大学智能制造学院天津300350 中创精仪(天津)科技有限公司天津300301

激光吸收光谱(LAS)技术进行气体检测具有高选择性、高灵敏度、快速响应、可多组分多参量同时非接触测量等优势,被广泛用于环境监测、污染排放检测、工业过程控制等领域。在应用LAS技术进行气体检测时,首要工作就是选择合适的目标谱线。... 详细信息

激光吸收光谱(LAS)技术进行气体检测具有高选择性、高灵敏度、快速响应、可多组分多参量同时非接触测量等优势,被广泛用于环境监测、污染排放检测、工业过程控制等领域。在应用LAS技术进行气体检测时,首要工作就是选择合适的目标谱线。目前对谱线的筛选都是基于人工观察完成,费时费力,效率低下。设计了一款自动化谱线筛选软件,对于给定波段范围,基于LAS检测原理和谱线筛选原则,结合测量的环境条件对HITRAN光谱数据库中的相关谱线数据进行分析,根据吸光度和谱线的线宽等对灵敏度和谱线干扰进行判断,最终输出筛选的目标谱线或测温谱线对。该方法大大提高了谱线的筛选效率,可用于LAS气体检测之前目标谱线的自动化筛选,对于气体的浓度检测和温度测量具有重要意义。

关键词：激光吸收光谱 HITRAN光谱数据库谱线筛选气体检测

基于分数阶Tikhonov正则化的激光吸收光谱燃烧场二维重建光路优化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

物理学报 2023年第3期72卷 277-287页

作者：庞维煦李宁黄孝龙康杨李灿范旭东翁春生南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094

为探究基于激光吸收光谱技术的燃烧场二维测量光路布置方式,实现有限投影下更精确的燃烧场二维重建,根据分数阶微积分理论,提出一种基于分数阶Tikhonov正则化的光路优化方法.将经典的整数阶Tikhonov正则化推广到分数阶模式,建立了基于... 详细信息

为探究基于激光吸收光谱技术的燃烧场二维测量光路布置方式,实现有限投影下更精确的燃烧场二维重建,根据分数阶微积分理论,提出一种基于分数阶Tikhonov正则化的光路优化方法.将经典的整数阶Tikhonov正则化推广到分数阶模式,建立了基于分数阶Tikhonov正则化的光路设计目标函数.利用遗传算法分析(0,1)范围内不同阶数的计算结果,得到最佳光路布置方式.采用近红外波段7185.6 cm^(-1)的H_(2)O特征吸收谱线结合20条测试光路对10×10离散化网格区域进行计算,对比分析五种光路布置方式对多种分布模型的重建结果,结果表明,基于分数阶Tikhonov正则化的光路布置方式具有最佳重建效果.研究结果对有限投影条件下激光吸收光谱二维测量光路的优化设计理论研究具有重要意义,可以促进激光吸收光谱技术在复杂发动机燃烧场二维重建及燃烧效率提升方面的应用.

关键词：激光吸收光谱二维重建分数阶Tikhonov正则化光路优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于激光吸收光谱技术的在线层析成像算法

物理学报 2023年第5期72卷 149-161页

作者：赵荣周宾刘奇戴明露汪步斌王一红东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室南京210096 南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094

传统的免标定波长调制光谱方法一般需要结合光谱数据库和激光调制参数进行复杂的吸收光谱模拟,对先验光谱参数的准确度和硬件参数提出了很高的要求,同时不合适的初值会增加计算时间,甚至会导致陷入局部最优解.为提高计算效率,本文引入... 详细信息

传统的免标定波长调制光谱方法一般需要结合光谱数据库和激光调制参数进行复杂的吸收光谱模拟,对先验光谱参数的准确度和硬件参数提出了很高的要求,同时不合适的初值会增加计算时间,甚至会导致陷入局部最优解.为提高计算效率,本文引入一种快速免标定波长调制光谱技术获取积分吸光度.该方法对光谱数据库的依赖性低,计算效率高,同时解决了传统方法在高温高压下由于吸收谱线展宽变大而导致的谐波信号不完整问题.进一步将该方法应用于非均匀复杂燃烧场层析成像,并结合所提成像系统实现了快速在线重建温度、浓度分布.通过数值模拟和丁烷喷灯燃烧火焰的实验验证该方法获得积分吸光度的准确性和计算效率.结果表明,与传统的波长调制方法相比重建分布基本一致,最大测量相对偏差仅为0.94%,与热电偶测量值相比最大相对偏差为3.5%,验证了该方法的准确性.在重建精度相当的前提下,分析两种方法获得积分吸光度的计算效率.所引方法和传统方法平均每路计算时间分别为0.15 s和21.10 s.所引方法的计算效率比传统方法至少提高了2个数量级,为实现在线重建燃烧场的温度、浓度分布提供了快速可靠的研究方法和技术手段.

关键词：在线层析成像激光吸收光谱波长调制光谱复杂燃烧场

激光吸收光谱2D和3D成像测量技术及其应用研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2022年第19期59卷 61-74页

作者：李金义赵航杨晓涛赵烁天津工业大学控制科学与工程学院天津市电气装备智能控制重点实验室天津300387 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 国家管网集团东部原油储运有限公司江苏徐州221008

激光吸收光谱(LAS)技术因其高灵敏度、高精度以及非接触测量等优势,被广泛应用于气体流场检测。在燃烧诊断、泄漏检测和定位等应用场景中,对空间分布测量提出了需求。基于LAS技术发展而来的激光吸收层析成像(LAT)技术和激光吸收成像(LAI... 详细信息

激光吸收光谱(LAS)技术因其高灵敏度、高精度以及非接触测量等优势,被广泛应用于气体流场检测。在燃烧诊断、泄漏检测和定位等应用场景中,对空间分布测量提出了需求。基于LAS技术发展而来的激光吸收层析成像(LAT)技术和激光吸收成像(LAI)技术不仅能够实现流场的2D/3D成像,而且在实现高的时间分辨率的同时对实际工程中的复杂环境有很好的适应性,未来仍是相关领域研究的重点。本文简要概述了LAS技术的基本原理以及LAT技术和LAI技术的成像方法;重点介绍了近十年LAT技术和LAI技术的国内外研究和应用现状,包括线性和非线性LAT测量技术、LAI技术的2D/3D成像技术;最后对基于LAS的2D/3D成像技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：仪器,测量与计量激光吸收光谱层析成像激光吸收成像燃烧诊断 2D/3D测量

激光吸收光谱断层诊断技术测量燃烧流场研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

实验流体力学 2018年第1期32卷 43-54页

作者：洪延姬宋俊玲饶伟王广宇航天工程大学激光推进及其应用国家重点实验室北京101416 气动力研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室四川绵阳621000

激光吸收光谱断层诊断技术(TDLAT)是将可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)与计算机断层诊断技术(CT)相结合的一种新型的流场二维测量技术。该测量技术具有灵敏度高、抗噪声能力强等优势,可用于高温、高速、有毒等严苛环境下的流场监测... 详细信息

激光吸收光谱断层诊断技术(TDLAT)是将可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)与计算机断层诊断技术(CT)相结合的一种新型的流场二维测量技术。该测量技术具有灵敏度高、抗噪声能力强等优势,可用于高温、高速、有毒等严苛环境下的流场监测,尤其在燃烧和推进流场测量中具有广阔的应用前景。首先介绍了TDLAT测量的基本理论,其次将TDLAT系统分为4个基本模块,即光学测量模块、数据处理模块、重建算法模块和后处理模块,分别对各模块的研究现状和关键技术进行了综述和对比分析,再次,列举了TDLAT在超燃冲压发动机、航空发动机和燃煤锅炉上的应用,最后讨论了TDLAT在燃烧流场测量中的发展趋势和有待解决的问题。介绍的TDLAT技术研究现状、关键技术及发展动态可为相关研究人员提供参考。

关键词：激光吸收光谱断层诊断技术光学测量数据处理重建算法