| 【中文题名】 | 基于图像技术的核电站汽轮机蒸汽湿度测量方法的研究 |
| 【英文题名】 | Nuclear Power Plant Turbine Steam Humidity Measuring Method Based on Image Technology |
| 【学科专业】 | 测试计量技术及仪器 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 核电站汽轮机,蒸汽湿度,显微成像,图像采集,图像测量, |
| 【英关键词】 | Nuclear power plant Turbine,Steam humidity,Microsurgery imaging,Image acquisition,Image measurement, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>地球科学仪器>气象仪器>湿度、凝结、蒸发测定仪器 |
| 【论文摘要】 |
目前世界上核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆、快堆和改进型气冷堆,压水反应堆应用最广泛。压水堆核电站所使用的汽轮机属于饱和蒸汽型。在汽轮机中,随着过热蒸汽逐级膨胀做功,其压力不断降低,进入饱和区后产生自发凝结,部分蒸汽凝结成水,以十分细小水滴的形式悬浮,形成湿蒸汽。
现有的测量方法主要有示踪剂法、光散射法、热力学法和图像测量法等。图像测量法利用高速摄像技术获取湿蒸汽图像,利用图像处理的方法取得水滴的直径、速度、分布等参数,是目前获得水滴尺寸图谱最直接和最可靠的技术。图像测量就是把图像当作检测和传递信息的手段或载体加以利用的测量方法。
文章介绍了使用图像测量法测量蒸汽发生器出口和蒸汽轮机中蒸汽的水滴尺寸测量装置和方法。论文详细介绍了摄像系统和显微系统的光学原理,设计出显微成像光路,并利用物方远心光路提高图像测量的精度;研究并设计了采用直杆内窥镜和纤维内窥镜的测量探针装置;蒸汽中的水滴体积小且高速流动,选用Dicam-Pro型高速像增强摄像机,它具有极短的曝光时间,且集成了像增强器件,可测得绝大部分直径的水滴。论文设计了基于DM642的图像采集系统,通过数字视频接口来获取摄像机的... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 引言 |
10-17 |
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1.1 压水堆核电站 |
11 |
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1.2 核电站湿蒸汽的湿度测量 |
11-15 |
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1.2.1 示踪剂法 |
12-13 |
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1.2.2 光散射法 |
13-14 |
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1.2.3 热力学法 |
14-15 |
|
1.2.4 图像测量法 |
15 |
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1.3 本文构想 |
15-17 |
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第2章 图像测量系统光学原理和设计 |
17-34 |
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2.1 图像测量法的基本原理 |
17-18 |
|
2.2 摄像机的工作原理 |
18-24 |
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2.2.1 面阵电荷耦合器件的原理 |
19-21 |
|
2.2.2 像增强器的原理 |
21-23 |
|
2.2.3 DICAM-PRO型摄像机像增强工作原理 |
23-24 |
|
2.3 图像测量系统光学原理 |
24-29 |
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2.3.1 摄像系统的光学成像特性 |
24-26 |
|
2.3.2 显微系统的光学成像特性 |
26-28 |
|
2.3.3 物方远心光路的应用 |
28-29 |
|
2.4 照明系统原理 |
29-30 |
|
2.5 探针系统设计 |
30-34 |
|
2.5.1 显微成像光路 |
31-32 |
|
2.5.2 内窥镜 |
32-33 |
|
2.5.3 摄像机的选择 |
33-34 |
|
第3章 图像采集系统硬件设计 |
34-44 |
|
3.1 系统总述 |
34-35 |
|
3.2 TM320DM642 简介 |
35-37 |
|
3.3 视频输入输出部分 |
37-40 |
|
3.3.1 TVP5150 视频解码器 |
37-39 |
|
3.3.2 SAA7121H视频编码器 |
39-40 |
|
3.4 存储器部分 |
40 |
|
3.5 外围通讯接口 |
40-44 |
|
3.5.1 PCI总线接口 |
41 |
|
3.5.2 网络接口 |
41-42 |
|
3.5.3 UART串口 |
42-44 |
|
第4章 图像压缩算法 |
44-52 |
|
4.1 JPEG编码原理及所用编码技术 |
44-49 |
|
4.1.1 符号编码 |
45-47 |
|
4.1.2 基于DCT的编码技术 |
47-48 |
|
4.1.3 预测编码与无损压缩 |
48-49 |
|
4.2 JPEG操作模式及其特点 |
49-52 |
|
第5章 图像预处理 |
52-60 |
|
5.1 图像滤波 |
52-54 |
|
5.1.1 高斯滤波 |
52-53 |
|
5.1.2 中值滤波 |
53-54 |
|
5.2 边缘提取算法 |
54-57 |
|
5.2.1 图像边缘模型 |
54-55 |
|
5.2.2 Canny边缘提取 |
55-57 |
|
5.3 细化 |
57-60 |
|
第6章 蒸汽水滴尺寸分布 |
60-66 |
|
6.1 预处理效果 |
60-62 |
|
6.2 边界追踪 |
62-63 |
|
6.3 水滴直径尺寸分布 |
63-64 |
|
6.3.1 水滴直径的测量方法 |
63 |
|
6.3.2 水滴尺寸分布的直方图 |
63-64 |
|
6.4 蒸汽湿度的估计 |
64-66 |
|
结论 |
66-68 |
|
参考文献 |
68-71 |
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附录A（作者在读研期间的研究成果） |
71-72 |
|
致谢 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.95137 |
