基于聲音傳感器的高溫氣體溫度測量方法的研究.pdf

1、爐膛溫度準確測量對于鍋爐運行的安全、穩(wěn)定以及燃燒優(yōu)化有著很大的意義。但由于爐膛燃燒過程自身具有瞬態(tài)變化、隨機湍流、設備尺寸龐大、環(huán)境惡劣等特征，給實際爐膛溫度的在線測量帶來困難。聲學法測溫是一種有效的非插入式爐膛溫度測量方法，具有測量精度高，測量范圍廣、測量范圍空間大、實時連續(xù)測量、抗干擾能力強、維護方便等優(yōu)點，且適用于溫度場的測量與重建。
　　 本文以新型聲學高溫計如何實現(xiàn)聲波飛行時間的測量為主線，在前人研究的基礎上，試驗性的

2、改進開發(fā)了聲學測溫系統(tǒng)。在本文中介紹了系統(tǒng)各部分的組成結(jié)構(gòu)，給出了聲學高溫計系統(tǒng)的硬件原理圖和軟件流程圖，并進行了細致的講解。在實驗室進行了常溫條件下的實驗研究。對信號的頻帶，聲音傳播多路徑問題，和可能影響測量結(jié)果準確性的其他因素進行了細致的分析。本文主要完成了以下工作：
　　 (1)根據(jù)聲學測溫原理，改進了聲學高溫計模擬部分的硬件設計，采用了耐高溫、小尺寸的壓電陶瓷片做揚聲器和傳聲器做了初步試驗。
　　 (2)對頻域和

3、時域下的FFT算法和其在濾波、頻譜分析中的應用作了詳細介紹。
　　 (3)把ARM系統(tǒng)數(shù)據(jù)采樣頻率從14KHz提高到了40KHz，提高了時間分辨率，減小了測量誤差，提高了測量準確度。
　　 (4)改進并完善了聲學測溫系統(tǒng)的軟件平臺。
　　 (5)通過實驗找到影響系統(tǒng)測量準確性的因素，通過加準值器減小聲音多路徑傳播帶來的多峰問題的影響。
　　 (6)通過大量試驗對系統(tǒng)離散性、重復性和穩(wěn)定性進行了定量分析，最