基于聲音傳感器的高溫氣體溫度測(cè)量方法的研究.pdf

1、爐膛溫度準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)于鍋爐運(yùn)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(guò)程自身具有瞬態(tài)變化、隨機(jī)湍流、設(shè)備尺寸龐大、環(huán)境惡劣等特征，給實(shí)際爐膛溫度的在線測(cè)量帶來(lái)困難。聲學(xué)法測(cè)溫是一種有效的非插入式爐膛溫度測(cè)量方法，具有測(cè)量精度高，測(cè)量范圍廣、測(cè)量范圍空間大、實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量、抗干擾能力強(qiáng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，且適用于溫度場(chǎng)的測(cè)量與重建。
　　 本文以新型聲學(xué)高溫計(jì)如何實(shí)現(xiàn)聲波飛行時(shí)間的測(cè)量為主線，在前人研究的基礎(chǔ)上，試驗(yàn)性的

2、改進(jìn)開(kāi)發(fā)了聲學(xué)測(cè)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(xué)高溫計(jì)系統(tǒng)的硬件原理圖和軟件流程圖，并進(jìn)行了細(xì)致的講解。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了常溫條件下的實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)信號(hào)的頻帶，聲音傳播多路徑問(wèn)題，和可能影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的其他因素進(jìn)行了細(xì)致的分析。本文主要完成了以下工作：
　　 (1)根據(jù)聲學(xué)測(cè)溫原理，改進(jìn)了聲學(xué)高溫計(jì)模擬部分的硬件設(shè)計(jì)，采用了耐高溫、小尺寸的壓電陶瓷片做揚(yáng)聲器和傳聲器做了初步試驗(yàn)。
　　 (2)對(duì)頻域和

3、時(shí)域下的FFT算法和其在濾波、頻譜分析中的應(yīng)用作了詳細(xì)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(shí)間分辨率，減小了測(cè)量誤差，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。
　　 (4)改進(jìn)并完善了聲學(xué)測(cè)溫系統(tǒng)的軟件平臺(tái)。
　　 (5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到影響系統(tǒng)測(cè)量準(zhǔn)確性的因素，通過(guò)加準(zhǔn)值器減小聲音多路徑傳播帶來(lái)的多峰問(wèn)題的影響。
　　 (6)通過(guò)大量試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)離散性、重復(fù)性和穩(wěn)定性進(jìn)行了定量分析，最