工业热电阻软件设计论文提纲

2022-11-15

论文题目：基于金属交流磁化率的中高温测量技术研究

摘要：发动机是飞机的核心部件,其性能水平象征了一个国家工业水平和航空领域发展的程度。燃烧室温度检测技术将直接影响航空涡轮发动机的性能改进,也是下一代发动机技术升级所面临的主要发展瓶颈之一。然而,该项技术目前存在很大的研究缺口,因此本文对涡轮发动机燃烧室高温检测技术展开研究,并创新性地提出一种磁学温度测量方法。目前主要的温度测量技术有热电偶测量法、光学高温计以及辐射测温法等,但是都存在一定的时间滞后、成本高、精度低等弊端,无法满足2000℃的燃烧室温度场实时、远程、高精度的测量需求。在磁学温度测量目前的研究基础上,本文研究了一种金属交流磁化率温度测量方法,结合布朗弛豫时间和交流磁化率创新性地提出一种基于金属涡流效应的温度测量模型,设计了一套精度高、响应时间快的金属交流磁化率测量系统和热电阻温度测量装置,并选择两种典型的金属样品对系统进行了多次测试实验。本文设计的金属交流磁化率测量系统主要由激励磁场的产生、响应磁场的测量以及数据拟合处理这三个部分组成。从稳定、降噪的角度出发,该系统在硬件上使用亥姆霍兹线圈产生稳定均匀的激励磁场以及前置差分放大器实现弱信号的检测与放大,并在LabVIEW平台上实现了DPSD滤波算法以及对系统的PID控制。本文选择了铝合金和金属钨这两种温度高敏感的金属材料,设计了交流磁化率降温实验,研究了金属在0-1000℃的交流磁化率温度特性。此外,本文给出了一种热电阻温度测量法,利用金属材料的热电效应,解决了高温金属降温实时温度无法用仪器测得的问题。分析实验结果可得:在中高频的激励磁场下,金属的交流磁化率具有温度敏感特性,与金属温度之间存在某种一一对应的关系。多组测试实验验证了本文设计的交流磁化率测量系统具有一定稳定性和准确性,也初步证明用金属交流磁化率来表征其表面温度在发动机燃烧室应用领域中具有现实可行性,为非接触式超高温度测量研究提供了理论基础和参考价值。最后,本文讨论了交流磁化率测量系统的优化方案,分析了实际情况下探测线圈自身的涡流效应等影响因素对交流磁化率测量精度的影响,并从硬件和软件上提出了合理的解决方案,为进一步优化磁化率温度测量模型、提高系统的测量精度和响应速度提供了依据。

关键词：金属;交流磁化率;温度测量;非接触式

学科专业：控制工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要内容安排

2 交流磁化率温度测量模型

2.1 交流磁化率

2.2 两种弛豫机制

2.3 交流磁化率温度模型与仿真