| 【中文题名】 | 双波长光纤辐射温度测量仪的设计及其应用技术的研究 |
| 【英文题名】 | The Design of Double Wavelength Optical Fiber Radiation Pyrometer and Research of Its Applied Techniques |
| 【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】 | 2005-7-22 |
| 【中关键词】 | 辐射测温,双波长法,小波滤波,多分辨分析,阈值去噪, |
| 【英关键词】 | radiation temperature measuring,double wavelength method,wavelet filter,multi-resolution,threshold denoising, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>热工量的测量仪表>温度测量仪表> |
| 【论文摘要】 | 由于光纤传输与传感技术具有许多实用性优点,基于光纤传输的辐射测温技术也得到了迅速发展。近年来亮度式光纤辐射测温仪已得到广泛应用,但一些特殊场合需要减少或抑制因物体发射率变化、环境干扰(如灰尘、水汽以及探测器老化)等因素引起的误差。本论文的目的是研究和设计一种能解决上述问题的系统。
本文对光纤辐射温度测量仪进行了研究,利用黑体辐射原理,采用了双波长的方法,引入了小波滤波进行消噪,提高了系统的测温精度。 论文首先对两个波长的选取进行了研究。主要从测温范围、灵敏度、相对灵敏度、线性度、探测器光谱响应等方面综合考虑,采用数值计算的方法,确定出系统器件参数的最佳范围。
论文详细介绍了测温仪系统各部分的组成和性能;针对双光电探测器比色系统设计了滤光片旋转系统;进行了温度测量实验。针对静态、动态测量信号的不同特点,运用小波变换的时频多分辨分析和空间局部化的性质,对比色式光纤测温仪动态输出信号进行了多尺度小波分解,并且根据软阈值滤波算法对信号进行了消噪处理,取得了很好的滤波效果,改善了信噪比。
论文通过实验证明将小波变换技术应用于辐射测温技术的信号处理是可行的,并且取得了很好的滤波效果。它替代了传统的滤波放... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-5 |
|
Abstract |
5-9 |
|
第1章 绪论 |
9-17 |
|
1.1 引言 |
9-13 |
|
1.2 光纤温度传感器的研究现状 |
13-15 |
|
1.3 课题研究的主要内容 |
15-17 |
|
第2章 双波长光纤辐射温度测量的机理 |
17-35 |
|
2.1 概论 |
17-18 |
|
2.2 热辐射原理 |
18-22 |
|
2.2.1 辐射测温的基本原理 |
18-19 |
|
2.2.2 辐射测温的基本方法 |
19-22 |
|
2.3 双波长测温中两个波长的选取 |
22-34 |
|
2.3.1 双波长比色测温仪的结构 |
22-23 |
|
2.3.2 两波长的选取 |
23-33 |
|
2.3.3 混合罚函数法选取两波长 |
33-34 |
|
2.4 本章小节 |
34-35 |
|
第3章 双波长光纤辐射温度测量仪系统的设计 |
35-55 |
|
3.1 系统结构设计 |
35 |
|
3.2 光纤探头设计 |
35-37 |
|
3.3 光纤耦合器 |
37-40 |
|
3.3.1 光纤耦合器原理 |
38-39 |
|
3.3.2 光纤耦合器的性能 |
39-40 |
|
3.4 窄带干涉滤光片 |
40 |
|
3.5 光电探测器及其转换电路 |
40-43 |
|
3.5.1 Si-InGaAs 光电探测器的结构原理及性能 |
41-42 |
|
3.5.2 前置放大器 |
42-43 |
|
3.6 小波滤波器 |
43-54 |
|
3.6.1 传统有源滤波器与小波滤波器比较 |
43 |
|
3.6.2 小波变换及多分辨分析 |
43-49 |
|
3.6.3 小波消噪 |
49-52 |
|
3.6.4 小波消噪实例 |
52-54 |
|
3.7 本章小结 |
54-55 |
|
第4章 实验与分析 |
55-65 |
|
4.1 实验系统组成 |
55-57 |
|
4.2 温度测量实验 |
57-60 |
|
4.2.1 静态温度测量实验 |
57-59 |
|
4.2.2 动态温度测量实验 |
59-60 |
|
4.3 小波消噪实验 |
60-64 |
|
4.4 本章小结 |
64-65 |
|
结论 |
65-67 |
|
参考文献 |
67-72 |
|
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
72-73 |
|
致谢 |
73-74 |
|
作者简介 |
74 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.95829 |
