光纤黑体空腔光电高温计的研制

光纤黑体空腔光电高温计的特点是在普通光电高温计前设置黑体空腔。前置黑体空腔的精度是此类仪表的关键问题。在生产现场测量了两种类型在线黑体空腔的温度分布，计算了其有效发射率分布，并评价了上述腔体的精度等级。该光电高温计采用ＭＣＳ－５１系列单片机作为信息处理单元，结果表明，性能稳定可靠。     

铝电解槽测温技术的研究

为了解决铝电解槽周围存在着强大电磁场干扰及铝电解槽内物质的光谱发射率ε（γＴ）不断变化这一特殊情况下的高温度测量，研制了一种黑体空腔光纤光电高温计，该高温计采用了一种廉价的黑体家腔做传感头，并彩了ＭＣＳ－５１系列单片机做信息处理单元，结果表明性能稳定，应用前景十分广阔。     

红外辐射温度测量技术讲座：第二讲 黑体传感器

介绍了黑体定义的一般概念，基尔霍夫黑体的物理模型，黑体辐射源的分类及光纤黑体传感器。同时介绍了实验室用黑体辐射源和在线黑体辐射源的主要特征，黑体空腔有效发射率分布及黑体空腔精度等级的计算。     

红外辐射温度测量技术讲座──第二讲 黑体传感器

介绍了黑体定义的一般概念，基尔霍夫黑体的物理模型，黑体辐射源的分类及光纤黑体传感器。同时介绍了实验室用黑体辐射源和在线黑体辐射源的主要特征，黑体空腔有效发射率分布及黑体空腔精度等级的计算。     

在线黑体空腔精确度的试验研究

本文在锻造炉上选择SiC管和Al_2O_3管作为在线黑体空腔，通过测量腔体的温度分布，并利用传统的方法和精度公式法，对上述在线黑体空腔的精度等级进行了评价。     

钨铼热电偶分度方法和装置的研究

一、前言热电偶分度方法通常分为两种类型:定点法和比较法。比较法又分为以光学高温计为标准仪器和以热电偶为标准仪器两种,当以光学高温计为标准仪器时被分度热电偶必须插入到热平衡的黑体空腔中,空腔温度用光学高温计观测,此法也称空腔法,其主要技术关键是要获得一个良好的具有黑体特性的高温热源,并保证在高温热源内有足够长的等温区和热稳定时间。若以热电偶作标准,方法虽简单适用,但目前我国尚没有1600℃以上的标准热电偶。根据上述情况我们选择了以光学高温计为标准的分度方法,设计、制造、调试出一套高温黑体辐射热源(高温钨管炉)并对高温钨铼热电偶进行了大量的、连续的分度方法的研究,以便获得准确度高、重复性好的钨铼热电偶来满足我国生产和科研精确测量高温的需要和量值传递工作的需要。     

实际光学系统辐通量的计算方法和数据处理

介绍一种与光学结构密切相关的辐射温度计辐通量的计算方法,可以定量分析辐射温度计的目标限制,探讨黑体辐射空腔对仪表标定精度、距离试验的影响,并可进一步深入研究黑体辐射空腔的积分发射率。     

非等温黑体空腔积分发射率响应面法研究

高性能黑体辐射源是高精度复现辐射温度的关键装置。采用有限体积法(FVM)模拟计算了黑体空腔积分发射率,其结果与Monte-Carlo法(MCM)计算结果吻合良好,且在高发射率时较MCM能更准确地模拟空腔积分发射率的变化趋势。基于响应面试验设计,模拟了圆锥—圆柱黑体空腔长径比L/D,光阑孔径与腔体直径比D_a/D,圆锥顶角θ和腔壁相对温差ΔT及其交互作用对空腔积分发射率ε_e及其在光阑出口处不均匀性分布系数η的影响。结果表明:ΔT对ε_e的影响最显著,其次是D_a/D和L/D(p<0.05),但θ对ε_e的影响不显著。η随ε_e的增加而线性减小,即ε_e在光阑出口处的分布更加均匀。研究结果可为高性能黑体辐射源的研制和研究提供借鉴。     

中温黑体炉结构及其有效发射率的计算

黑体辐射源(黑体炉)广泛用于分度各种辐射温度计和作为测量各种物质发射率的标准辐射源。本文结合作者近期的实验和计算介绍了陶瓷圆筒形腔体中温黑体炉和不锈钢圆筒形腔体红外标准辐射源的结构及其特性,并提供了这两种圆筒形黑体空腔有效发射率分布的计算结果。     

黑体空腔单波段有效发射率分布的计算

本文应用计算黑体空腔有效发射率分布的新方法——矩形区域近似法.计算了带盖锥柱形黑体空腔等温和不等温分布时,腔内的单波段有效发射率εa(λ,To,X)分布,并且同 Bedford's 方法的计算结果进行了比较,比较结果看出两者是一致的。这证明了矩形区域近似法是一种精确计算法,而且矩形区域近似法在计算中避开奇点的处理问题,从而使问题充分简化,且计算时间少,占机内存容量小,编制和调试程序容易.     

基于有限元法的黑体腔高温传感器动态特性分析

基于有限元热分析法,建立了黑体腔三维有限元模型,分析了黑体腔结构参数、热物性参数、黑体腔初始预热温度对黑体腔测温过程中动态特性的影响。研究结果表明：黑体腔结构参数的改变直接影响黑体腔动态测温误差、动态响应时间、腔体发射率,进而影响黑体腔性能。黑体腔动态测温误差随着比热或密度的增大而增大。黑体腔初始预热温度对黑体腔动态测温影响较大,初始预热温度每增加100℃,最大测温误差减小50℃左右,动态响应时间减少5 s左右。     

Temperature analysis of Coherent Anti-Stokes Raman spectra using a neural network approach

A neural network trained with clustered data has been applied to the extraction of temperature from vibrational Coherent Anti-Stokes Raman (CARS) spectra of nitrogen. CARS is a non-intrusive thermometry technique applied in practical combustors in industry. The advantages of clustering of training data over training with unprocessed calculated spectra is described. The method is applied to CARS data from an isothermal furnace and a liquid kerosene fuelled aeroengine combustor sector rig. Resulting temperatures have been compared with values extracted from the data using conventional least squares fitting and, where possible, mean temperatures measured by pyrometer and blackbody cavity probe. The main advantage of the neural network method is speed, with the potential for online temperature extraction at the spectral acquisition rate of 10 Hz using standard PC hardware.     

Monte-Carlo法的黑体腔高温传感器有效发射率研究

基于Monte-Carlo法建立了圆筒形黑体空腔模型,对黑体空腔模型的有效发射率进行计算,分析了不同腔体几何结构、腔体材料发射率、探测器距腔口距离等因素对黑体腔有效发射率的影响,并与有限元分析法所得结果进行对比.结果表明:由Monte-Carlo法得到的结果与有限元分析法基本符合,即长径比较大、孔径比较小、腔体材料发射率较大时,黑体腔有效发射率较大.     

光纤黑体腔高温传感器感温腔体的ANSYS分析

为了提高光纤黑体腔式高温传感器感温腔体的辐射性能,使腔体接近于理想黑体辐射状态,计算了腔体的有效发射率。基于ANSYS有限元方法对感温腔进行热辐射分析,讨论了腔底的形状、腔体温度、腔长、材料表面发射率、腔体的不等温分布对有效发射率的影响关系。结果表明,有效发射率会随着腔长的增加而增大,但会存在一个饱和值。同时当腔体处于非等温时,有效发射率随非等温程度近似呈直线下滑。综合分析结果,可以得出感温腔的优化构造参数,对传感器的制作以及提高传感器的测温准确性、分辨力和灵敏度有指导意义。     

复合测温传感器的积分发射率研究􀀂

复合测温传感器所形成的实际黑体空腔具有"不等温"和"非密闭"的特点,其积分发射率不能简单看作1.为此,我们给出了不等温积分发射率的计算公式,并分析了传感器几何特性、温度分布、材料发射率、腔口与探测器之间的距离和环境温度对积分发射率的影响,为实现传感器的优化设计和提高准确度奠定基础.     

复合温度传感器有效发射率影响因素分析

为消除复合温度传感器所形成的在线黑体空腔"不等温性"和"非密闭性"对测量的影响,采用矩形区域近似法进行了不等温有效发射率的计算。在分析传感器几何特性、材料发射率、温度分布和环境温度对有效发射率影响的基础上,给出了传感器结构的优化参数。实验表明:优化后的传感器具有较高灵敏度和准确度。     

光纤高温传感器表面镀膜技术研究

在高温测试中,光纤高温传感器具有独特的优势,在制作光纤高温传感器过程中,镀膜技术是一个关键的环节。根据高温测试需要,选取了合适的镀膜材料,对氧化锌（ZnO）和氧化镁铝（MgAl2O4）的物理化学性质进行了介绍,同时根据材料特性选择了适合的镀膜方法,分别适用于黑体腔温度传感器的头部镀层和光纤光栅传感器表面镀膜,取得了良好的效果,达到了温度测量的要求。     

基于中包钢水连续测温的二冷配水控制模型与系统

以黑体空腔式中间包钢水连续测温系统所实时获取的钢水温度为基础,建立了板坯传热微分方程和二冷动态配水模型,确定了水量、拉速和过热度三者的关系,设计了基于中间包钢水连续测温的二冷配水控制系统。现场应用表明：所建立的模型有效合理,所开发的控制系统稳定可靠,均能够满足现场生产需要。     

线性化中最佳折线的确定方法

本文提出了线性化中最佳折线的概念,推导出一种合理确定线性化中最佳折线的计算方 法. 笔者曾用此法设计制作了WFH-60型红外辐射温度计的线性化器.将非线性度的42% 的曲线进行线性化,其线性化精度可达±0.5%.     

一种出行辅助通信装置的设计

针对某些弱势群体出行,提出了一种辅助通信装置设计,包括系统设计及软硬件实现.装置基于主流的通信及控制技术,可语音即时返回被监护对象位置及相关信息.当被监护对象出行范围超限或发生伤害性跌倒事件时,装置主动求助,所有操作将在被监护对象不知情的情况下被动完成.经实验,装置能很好地完成所设计的功能.