非接触式光学高温点温仪研制

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发表于 2022-5-16 17:14:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
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雅宝题库答案
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雅宝题库解析:
本文针对工业特殊加工工艺中的高温“点温”测量的特殊需求,进行高精度光学高温非接触测量技术的研究。相对于传统的测温仪,所研制的点温仪样机不但可以实现现有红外测温仪的功能,而且可以满足工业特殊环境的测量需求。本文以非接触光学测温为研究对象,通过对工业特殊领域高温测温需求进行分析,在非接触测温仪硬件电路、软件滤波算法、非接触测温仪标定方法等方面进行了研究,在此基础上,研制测温仪样机一台,同时进行了大量实验验证和现场应用试验。可实现对1mm2以下的被测点进行温度测量,测温范围400℃-2500℃,误差在0.5%以下,具有1m-5m范围内与距离无关、被测物体材质的影响较小、动态性能好等特点。本文的主要工作如下:首先,根据非接触式光学高温点温仪的工作原理,对样机进行了总体方案设计,包括光学镜头的结构研究、软件的总体设计、硬件MCU和外设的选型、设备通讯接口及可靠性设计等。其次,对非接触高温点温仪样机的硬件电路进行了制作和调试,包括电源模块、信号采集电路、单片机最小系统、信号输出电路、存储芯片电路、显示和通讯电路等,可以实现对光学镜头输出信号的采集和与上位机通讯等功能。再次,对非接触高温点温仪进行了软件设计,将嵌入式操作系统移植到单片机以保证系统运行的可靠性,将一阶卡尔曼滤波算法应用于数据处理以提高测温精度,并对测温仪标定方法进行了研究。同时,开发了友好的上位机人机交互界面,以辅助完成点温仪的标定、显示、控制等功能。最后,对样机进行了大量实验验证,包括精度实验、距离实验、动态性实验等,并结合实际工程项目,完成了对非接触式光学高温点温仪的应用试验,同时针对现有高温温度标定方法的不足,提出了基于光学原理的高温温度标定方法并对标定设备进行了初步的设计。





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