(论文部分内容摘抄)
利用CCD图像进行温度测定的技术是最近发展起来的一项新技术。它属于非接触式辐射测温技术,而且可进一步获取温度场信息,带来实际工程中的许多便利,因而受到了国内外众多学者广泛的关注。建立一个利用CCD摄像机进行火焰温度测量的系统是运用这项技术的关键。本课题组建立了运用比色原理测量火焰温度的系统,包括硬件系统数据采集和软件系统数据处理。
由于该系统能适用于工业炉火焰温度的测量,因此它有以下特点。图像采集设备的分辨率高,目前为能提供清晰图像,准确地反映工业炉中的火焰温度信息!耐高温,防尘,工作稳定性高,工作温度可达,在结构上采用分光镜,可同时获得两个色光的灰度信息,火焰温度分析实时性好! 采用光学高温镜头,没有采用传像光纤,从而对象素数目没有具体限制!整个系统配置简洁,元件成本低廉,易于构成。
图像传输方式
要将火焰图像从炉膛内传出,需要专用的设备才行。它必须具有耐高温,使用寿命长,对图像产生的畸变小,易维护等特点。现行方法主要有:远距离拍摄、用传像光纤传输图像等。
远距离拍摄是最简单的一种方法,其传输介质为空气,这样的系统结构简单,成本低廉,但它对环境的要求较高,必须保证没有外界光源的侵入,对于传输光线的介质空气,必须保证它的清洁,使得光线在其中传输时没有折射损失,并且对于所拍摄的敏感波长光线没有吸收作用。这样的条件对于拍摄火焰图像过于苛刻,所以在拍摄火焰图像的场合这种系统是不适合的。
由于滤光片只能进行单一波长的滤波,所以要同时得到不同波长下的信息,必须由一定的滤光装置来完成,现有的方式有两种:一种是将滤光片装在一个法兰盘上,它可在摄像机镜头前不停的转动,这样只要设定好采样时间,就可得到不同波长下几乎同一时刻的信息。另一种就是架设分光镜,将输入的光信号分成若干束光信号,在不同的光路上装置不同的滤光片及摄像机,就可以得到同一时刻的不同波长的信息。
基于数字图像处理的火焰温度测量技术是一项新兴的测温技术,它能实时地获得火焰的温度场,可广泛用于冶金,建材,焊接,热电厂等场合对优化燃烧过程,保证产品质量,节约能源,保护环境都具有重要意义。
德国Excelitas PCO公司的CCD相机,具备高分辨率、高感光度、弱光成像的优点,将显微研究实验过程完美记录,为实验提供强而有力的图像数据支持。
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