基于多光譜輻射測溫理論的火工品溫度測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、溫度是確定物質(zhì)狀態(tài)的最重要參數(shù)之一，對(duì)它的測量與控制在國防、軍事及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有非常重要的作用。根據(jù)陜西應(yīng)用物理化學(xué)研究所的要求，哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動(dòng)檢測與過程系統(tǒng)研究所承擔(dān)了“火工品爆炸火焰(溫度)測量系統(tǒng)”的研制工作。火工品火焰溫度往往能反映火工品燃燒物質(zhì)的某些特性，開展對(duì)火工品爆炸火焰溫度參數(shù)測量技術(shù)的研究，對(duì)促進(jìn)火工品技術(shù)發(fā)展，提高我國武器設(shè)計(jì)水平具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　火工品爆炸火焰具有特征吸收峰，溫度高，持續(xù)時(shí)間短等

2、特點(diǎn)。本文利用多光譜測溫法對(duì)火工品爆炸火焰溫度進(jìn)行快速測量，該方法不需要輔助手段就可以獲得目標(biāo)的發(fā)射率和真溫，多光譜測溫法具有不影響目標(biāo)溫度場，響應(yīng)速度快，測量無上限等優(yōu)點(diǎn)，因而該方法廣泛應(yīng)用在高溫快速測量裝置之中。
　　課題的主要工作包括三部分，系統(tǒng)硬件、軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)試，高溫計(jì)標(biāo)定和現(xiàn)場驗(yàn)收。硬件系統(tǒng)由光路和電路兩部分組成：被測火工品爆炸時(shí)發(fā)出的熱輻射由光學(xué)瞄準(zhǔn)頭取樣后，通過光纖將輻射能傳送到棱鏡分光系統(tǒng)，經(jīng)過棱鏡分光后再由光

3、電探測器轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)；電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并被放大，由同步數(shù)據(jù)采集卡BC426采集到筆記本內(nèi)存儲(chǔ)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。軟件部分采用LabVIEW8.6編程，縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。系統(tǒng)的高溫標(biāo)定由波長函數(shù)標(biāo)定和亮溫標(biāo)定兩部分組成。
　　該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有：不同的火工品具有不同的特征吸收峰，可以根據(jù)各通道測量結(jié)果的比對(duì)排除氣體特征譜線對(duì)測量結(jié)果的影響；考慮到現(xiàn)場測量條件，采用光纖遠(yuǎn)傳技術(shù)；光路采用近軸設(shè)計(jì)，棱鏡分光技術(shù)，能量損耗小，且各