大型物体三维扫描系统的算法和实现

本文介绍了一种扫描大型物体三维尺寸和轮廓的方法,并且获得物体的三维模型.系统由激光器和彩色CCD组成.彩色CCD摄像机扫描物体两次,第一次扫描纹理,然后扫描三维信息.论文提供了完成尺寸测量和自动扫描三维物体的实际方法.     

基于高发射率标靶的物体表面温度快速精确测量研究

针对某些工业现场物体表面温度测量要求快速且精确,红外测温仪直接测温虽然快速,但准确性较低,提出了一种基于高发射率标靶的物体表面温度快速精确测量方法。采用高发射率涂料涂层制作标靶,通过在测量现场使用该标靶,可以避免物体表面发射率对物体表面红外温度测量准确性的影响,同时,对比直接测量和标靶测量结果,消除环境温度、大气温度、测量距离、大气衰减等因素的影响,从而实现物体表面温度测量的快速和准确性。实验结果与理论分析表明,该方法能有效提高物体表面红外温度测量精度,平均测量误差小于1%。     

发动机热机应力测试中的温度补偿技术研究

从发动机热机应力测试的实际需求出发,分析了温度补偿技术对于提高应力测量精度的必要性.系统论述了传统电阻应变片和新型光纤光栅传感器两种应力测量方法的多种温度补偿方案,并探讨了不同温度补偿方法在实际发动机热机应力测试中的可操作性.     

超声测温技术在模拟航空发动机燃烧室温度测量中的应用

温度的测试对航空发动机的发展具有重要的意义,燃烧室出口温度是航空发动机的一个重要参数.超声测温技术具有测温范围广、响应快、精度高等优点,近年来被广泛应用于高温测量领域.设计了一套应用于模拟航空发动机燃烧室的超声测温系统.介绍了超声测温的基本原理,设计了基于铱铑合金的超声测温传感器,并在1 600℃高温炉内进行温度与声速的标定实验,最后将铱铑合金超声测温系统应用于模拟航空发动机燃烧室出口气流温度的测量试验中,获得温度-时间曲线,同时将测量结果与热电偶测量数据进行对比分析.结果表明,铱铑超声温度传感器的测量准确度可以达到97%.     

辐射温度计综论

辐射类型的温度计依其工作波段可分成三种大的类型:全辐射温度计、部分辐射温度计和比色温度计。它们都是基于普朗克辐射公式或由它导出的维恩公式、瑞利一金斯公式、斯武藩一玻尔茨曼公式和维恩位移定律、物体辐射特性与温度的关系、物体的反射本领和吸收本领关系来测量物体表面温度的。全辐射温度计是利用测量(0、的)整个波长范围的辐射功率一卡测物体温度的;部分辐射温度计是利用测量某一波段上的辐射功率来测量物体温度的;比色温度计是利用测量两个或几个波段上的辐射功率比值或进行其他运算来测量物体温度的。由于它们的工作原理不同.因而呈现出不同的特性。在现场应用方面,它们受被测物体的人面黑度系数的影响、辐射传递通路中的介质吸收的影响也是不同的。在仪表的设计方面、对探测器的要求和对电路的要求也都不同。     

红外热像仪与表面热电偶测量发射率的匹配法

使用红外热像仪测量物体温度时,需要知道被测物体的发射率。为测量物体的发射率,提出红外热像仪和表面热电偶组合的匹配法。建立匹配法测量发射率的实验装置,使用该实验装置,利用恒温源对测试样品进行加热,在近环境温度范围内对两种测试样品3M Scotch Super 88型绝缘胶带和3M 1721型绝缘胶带的发射率进行测量。实验结果表明,测量值与文献值一致。该文给出两种样品在不同温度区间的具体发射率值,该发射率值可用做红外热像仪工程测温中的参考值。     

红外测温中环境辐射影响的分析

对物体进行辐射测温时,若被测物体温度接近环境温度,则环境因素对测量结果影响较大.为了提高测量精度,依据普朗克定律通过数值计算得出红外测温中环境温度影响比率在不同物体温度、环境温度和辐射波长的值以及它们之间的关系,并在此基础上分析了若使环境辐射的影响可忽略则被测物体所满足的最低温度.最后讨论了环境辐射对比色测温的影响.     

热渐进成形中加热方式及其测温方法的研究进展

渐进成形是一种先进的制造技术,可满足小批量产品高精高效的生产需求。在航天航空、电子及精密仪器领域中的部件通常具有轻质高强的特点,但在室温下整体延展性较差的材料(钛合金、镁合金、铝合金)很难通过传统的渐进成形方法来成形,使用热辅助方法就显得尤为重要。简要介绍了渐进成形技术的发展及成形原理,并综述了国内外研究学者在热渐进成形技术中使用的加热方法,将其分为两种类型:整体加热和局部加热,进一步对比分析了两种加热方式的优缺点,其中,电加热方式适用范围较广且加热温度较高,加之其设备结构简单,具有较大的应用前景。在此基础上,针对不同加热方式,综述了相应的成形装置及温度测控方式,测温方式分为接触式测温和非接触式测温。对比两种测量方法,接触式测温精度高且测温范围较大,但难以测量运动中物体的温度;非接触式测温通常用于测量运动中的物体和小范围内的温度,并且不会对被测物体的温度场造成影响,但其制造成本较高且测量精度相对较低。分析了各种成形装置及温度测控系统的适应工况,将温度控制在材料成形的最佳温度附近可以提高材料的成形性和成形精度。     

超声液体界面检测

两种介质的界面位置测量是个困难问题.通过空气与石油界面的测量问题,叙述了利用超声技术测量界面的原理和检测系统,介绍了温度、介质成分对测量的影响与补偿方法.     

基于51单片机的红外测温仪的设计与实现

去年大规模爆发甲型H1N1流感,它的前期症状是高烧38℃以上(少数长期病患者除外),大部分人口集中地区均对进出人员进行测体温来排查感染者。红外测温仪可为防止甲型H1N1流感的扩散和传播提供了快速、非接触测量手段,可广泛、有效地用于人群的体温排查。通过非接触红外测温仪就可以很快得到体温。这里介绍一种采用51单片机和TN系列传感器实现红外测温。红外测温打破了传统的接触式测温模式,它根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度,不与被测物体接触,具有不扰动被测物体温度分布场,温度分辨率高、响应速度快、测温范围广,稳定性好、可同时测量环境温度和目标温度的特点。近年来在汽车电子、航空和军事上得到越来越广泛的应用。     

一种新型红外多谱段高温计的研究

基于辐射学原理的辐射高温计是一种非常实用的非接触式表面温度测量仪器。但是,在许多的实际情况下,辐射测温的精度受到一定的影响,这主要是由于被测试件表面发射率的不解定性、较强的环境辐射等。本在研究了复杂环境中的辐射状况的基础上,提出了一种新的测温模型,并在此基础上建立了多谱段红外辐射高温计系统。实验证明,在环境辐射较强时,这种新型高温计系统达到了令人满意的结果。     

基于波长函数的辐射温度计一点标定法及其精度的理论估计与实验验证

叙述了通过测量辐射温度计波长函数和一个温度点的输出信号,从而得到辐射温度计全量程标定方法估计了各项误差源对温度标定误差的影响,给出了重要结论。进一步以某多波长高温计为例,在黑体炉标定实验基础,进行了一点标定法的验证,结果证明该方法可以得到较高精度的标定。     

一维高温温度场测试技术

研制了可对一维高温温度场进行测量的扫描式高温计．该扫描式高温计分为旋转扫描式光学系统、比色高温计和上位机三个部分．在分析温度场测量要求的基础上,推导了比色光学高温计的测量原理,建立了数学模型．基于光的反射理论,研究了旋转扫描式光学系统与一维温度场之间的运动关系．利用光学光纤将光学探头接收的光信号进行远距离传输,增加了测量的便利性和整套装置对测量环境的适应能力,专用的微型工控及控制系统提高了这套装置独立工作及与其他设备进行协调合作的能力．对比色高温计的波长函数和测量精度进行了标定,校验结果表明在800℃～3500℃范围内的测量精度为1％．最后,利用扫描式高温计对棒状碳／碳试样的轴向温度场进行了测量,通过几个固定点温度对一维温度场的测量精度进行了校验,最大测量误差为3．09％．     

光谱光电高温计的波长和带宽参数对温度测量准确度的影响

本文依据普朗克黑体辐射定律,研究了光谱光电高温计的光谱波长和光谱带宽对温度测量准确度的影响,导出了温度测量误差关系式,并在钢铁热处理实验中进行了验证,介绍了减少外界环境对温度测量准确度干扰的几种实用方法,讨论了温度测量的方式所带来的不同测量误差,为钢铁工业测温正确使用光谱光电高温计提供了有用的参考。     

辐射测温区域的界定分析

文章讨论了谱色测温系统研究中,基于测温坐标系的辐射测温区域的界定问题。以线性发射率模型以及改进的单调发射率模型为基础,通过测温坐标系标尺的考察,分析了不同光谱发射率模型下的辐射测温坐标系所限定的辐射测温有效区域的规律特征;以实际应用中特定的谱色测温仪器为例,给出该仪器适用的辐射测温的理论区域,并用黑体实验进行了验证。     

The definition analyses of radiation temperature measurement area

In the research of primary spectrum pyrometry, this paper discusses the definition problem of radiation temperature measurement area based on the measurement coordinates. For the linear spectrum emissivity model and improved monotonic spectrum emissivity model, the characteristics of radiation temperature measurement area restricted by the measurement coordinates is theoretically analyzed, through the investigations of the temperature and emissivity coordinate axes. Choosing the specific primary spectrum pyrometer as an example in applications, the theoretical area of radiation temperature measurement of this pyrometer is given. And it is verified through blackbody experiments. The discussions of this paper will provide the necessary foundation for the theory research development of primary spectrum pyrometry and the realization of technical applications.     

Error analysis of a ratio pyrometer by numerical simulation

A numerical method has been devised to evaluate measurement errors for a three-channel ratio pyrometer as a function of temperature. The pyrometer is simulated by computer codes, which can be used to explore the behavior of various designs. The influence of the various components in the system can be evaluated. General conclusions can be drawn about what makes a good pyrometer, and an existing pyrometer was evaluated, to predict its behavior as a function of temperature. The results show which combination of two channels gives the best precision.Paper presented at the Second Workshop on Subsecond Thermophysics, September 20–21, 1990, Torino, Italy.     

Filter Radiometers as a Tool for Quality Assurance of Temperature Measurements with Linear Pyrometers

Measurements made with a pyrometer are vulnerable to errors if the pyrometer is misaligned, inaccurately characterized, or malfunctioning. In this work, thermodynamic temperatures between 1,373 and 1,773 K were studied by measuring a variable-temperature blackbody with a linear pyrometer and four absolutely characterized filter radiometers. The filter radiometer measurements were done in the irradiance mode. In the first set of measurements, there was a 3–5 K difference between the pyrometer and the filter radiometer data. The cause was tracked to malfunctioning of the pyrometer, which was afterwards sent for repair on the basis of these results. In the second set of measurements, with the repaired pyrometer, the agreement of the temperature results was good, the mean difference being −0.41 K with a standard deviation of 0.52 K. The differences between the pyrometer and the filter radiometer temperature measurement results showed no temperature dependence. It was concluded that the filter radiometers used in the irradiance mode provided a straightforward method for the quality assurance of pyrometers.     

比色式光纤温度测量仪的研究

文章介绍了一种基于比色测温原理研制的光纤测温仪，分析了比色测温原理，推导了其数学模型。该测温仪以硅和铟镓砷(InGaAs)光电二极管作为温度敏感元件，通过使用单片机与DSP的主从模式对两路互为参考的信号进行比值运算处理和控制，使仪器具有响应快，灵敏度高，重复性好等特点。文中论述实现上述特点的关键技术，通过样机实验给出性能指标和测量结果。     

四色温度计

介绍了１种多色温度计实现的方法。目标表面发射率的未知性和多变性是影响辐射温度示值准确性的主要原因。多色温度计是减弱发射率影响获取表面真实温度的手段之一。在综合了大量文献的基础上，文中讨论了多色温度计的原理，分析了几种数据处理的方法，设计和实现了１台四色温度计。