聲學(xué)法溫度場檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究.pdf

1、聲層析成像溫度場檢測技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，該技術(shù)在國外已發(fā)展成熟，并應(yīng)用于工業(yè)爐爐溫在線檢測等領(lǐng)域。本文對(duì)聲層析成像溫度場檢測技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹，對(duì)國內(nèi)外該技術(shù)的研究現(xiàn)狀做了概述，闡述了聲學(xué)測溫的基本原理，制定了聲層析成像溫度場檢測系統(tǒng)的整體方案，確定了采用廣義互相關(guān)函數(shù)分析的方法對(duì)聲波飛行時(shí)間進(jìn)行測量，重點(diǎn)論述了基于虛擬儀器技術(shù)的聲層析成像溫度場檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)。 本文利用掃頻信號(hào)作為聲波信號(hào)，采用計(jì)算

2、機(jī)仿真軟件 MATLAB，對(duì)聲波在聲波發(fā)射器和接收器之間的飛行時(shí)間的互相關(guān)估計(jì)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真研究。分析比較了在信號(hào)受到強(qiáng)噪聲干擾，以及信號(hào)衰減較大條件下，基本互相關(guān)和廣義互相關(guān)兩種方法計(jì)算聲波飛行時(shí)間的精確性。研究結(jié)果表明：廣義互相關(guān)法在信號(hào)畸變較大的條件下仍然具有較強(qiáng)的抗噪聲能力；基本互相關(guān)法在對(duì)衰減后信號(hào)進(jìn)行濾波預(yù)處理并抑制信號(hào)畸變后，在強(qiáng)噪聲干擾下也可以達(dá)到較高的測量精度。 本文基于虛擬儀器技術(shù)，設(shè)計(jì)了聲層析成像溫度場檢

3、測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)以LabVIEW為軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，以數(shù)據(jù)采集模塊PMDl608、帶聲卡的計(jì)算機(jī)和聲波發(fā)射電路、接收電路構(gòu)成硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)被測區(qū)域周圍的 8 組聲波發(fā)射/接收器所產(chǎn)生的24條聲波飛行路徑，進(jìn)行掃描式信號(hào)采集，并用采集到的數(shù)據(jù)通過互相關(guān)方法計(jì)算聲波飛行時(shí)間，最后利用內(nèi)置的重建算法對(duì)被測區(qū)域的溫度場分布進(jìn)行重建。 在實(shí)驗(yàn)室室溫條件下對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，測試結(jié)果表明：該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，能夠?qū)?24 條路徑的聲