基于约束优化的多光谱辐射真温反演算法

多光谱辐射测温是通过测量待测物某点的多个光谱辐射强度信息,通过普朗克公式反演获得真实温度。但是,通过普朗克公式获得的多光谱辐射测温方程组,是欠定方程组,即N个方程,N+1个未知数(N个未知的光谱发射率ε_λi和1个待求真温T)。目前,多采用事先假设一组发射率模型(发射率-波长或发射率-温度模型),假设模型与实际情况如果相符,则反演结果能够满足要求,如果假设模型与实际情况不符,则反演结果误差很大。但是,发射率模型受温度、表面状态、波长等诸多因素影响,难以事先确定发射率模型。因此受未知光谱发射率的制约一直是多光谱辐射测温理论面临的主要障碍,能否在无需任何光谱发射率假设模型的情况下,实现真温和光谱发射率的直接反演一直是多光谱辐射测温理论研究的热点和难点。通过对参考温度模型的分析表明,多光谱辐射测温反演过程的实质是寻找一组光谱发射率,使得每个通道方程解得的真温都相同,如不相同则继续寻找合适的光谱发射率,直到每个通道解得的真温都相等。为此,提出将多光谱辐射测温参考温度模型的求解过程转换为约束优化问题,即在光谱发射率0≤ε_λi≤1的约束条件下,通过梯度投影算法不断寻找光谱发射率,带入多光谱辐射测温参考温度模型方程组后,计算温度反演值的方差,直到每个光谱通道方程获得的温度值应该近似相等,此时各个光谱通道的温度反演值方差最小,这样就把多光谱辐射真温和发射率的反演问题转换为约束优化问题。约束优化算法是解决这一类问题的主要方法,但为了满足Ax≥b的约束条件,将0≤ε_λi≤1分解为ε_λi≥0和-ε_λi≥-1的两个约束条件,从而满足了约束优化问题Ax≥b的约束条件。这样就可以通过约束优化算法在无需任何光谱发射率假设模型的条件下,直接求解真温和光谱发射率。实验采用六种不同光谱发射率分布模式(随波长递增、递减、凸波动、凹波动、“M”型波动、“W”型波动)的材料为研究对象,以验证新算法对不同材料光谱发射率分布反演的适应性,利用Matlab的minRosen函数,选择光谱发射率的初始值均为0.5(取中间值,提高计算效率)。针对六种不同光谱发射率模型的仿真结果表明,新算法无需任何有关发射率的先验知识,对不同发射率模型反演结果均表现较好,在真温1 800 K的情况下,绝对误差均小于20 K,相对误差均小于1.2%,新算法具有无需考虑任何光谱发射率先验知识、反演精度较高及适合于各种发射率模型等优点,进一步完善了多光谱辐射测温理论,在高温测量领域具有良好的应用前景。     

高湿多尘环境对红外辐射测温的影响及解决方法

卷烟生产精确制丝生产线是最关键的加工工序,为了满足生产工艺要求,需对制丝车间内各工艺控制点的温度和水份进行测量,利用红外辐射测温要求测量点必须紧靠设备出口,而高浓度的蒸汽团会使烟丝的红外辐射能量被散射,造成红外测温仪表测量误差偏大,满足不了生产工艺要求;同时,由于高温的蒸汽中含有烟叶的焦油物质,容易对红外测温镜头造成污染不易清洁,进而损坏整台仪表.现将造成测量误差偏大的原因分析如下.     

红外热成像技术在化学实验中的应用

利用热成像技术拍摄存在热量变化的化学反应,可以测量温度变化、比较温度差异、呈现温度分布。热成像技术具有遥感测温（不需接触）、视觉呈现（直观性强）、实时测量（呈现动态变化）等优点,适合应用于微型或不易接触的实验,或需要观察温度分布和动态变化的实验,亦可一定程度上降低实验风险。     

一种求解复合圆筒壁非稳态导热问题的新方法

为了求解复合材料内的温度分布，根据导热基本规律，建立了复合圆筒壁导热问题的数学模型。采用Laplace变换和Stehfest数值反演技术对拉氏变换进行多次迭代反演，求得温度分布的近似解。设计了复合圆筒壁温度测试实验装置。复合圆筒壁的非稳态测温装置的测试结果与利用高温四参数测试仪对注汽井的现场测试结果吻合良好，说明该解法的计算结果精度高，适用于不同的初边值条件或含内热源的导热问题，可应用于具体工程问题的分析计算。     

基于喇曼散射的分布式光纤温度检测系统的研究

本文综述了当前基于后向散射的分布式光纤温度检测系统的理论基础,分别是基于后向喇曼散射、后向布里渊散射和后向瑞利散射类型的传感器.分析了目前研究较多最为成熟的基于喇曼散射的分布式光纤测温系统,根据对光纤传感器中弱光信号特点的研究,指出在保证温度分辨率的前提下缩短系统温度响应时间的方法,改善了系统的信噪比,提高了系统的实用性.     

大体积砼结构施工中的温度控制方法与措施

随着世界经济的快速发展,大跨度桥梁的建设在20世纪末进入了一个高潮期。虽然目前的桥梁技术能比较好的解决现存问题,但是随着桥梁跨度不断增大,向着更长、更大和更柔方向发展,仍然需要做大量的工作。本文在大体积砼结构施工中防止温度裂缝措施方面介绍了大体积砼裂缝的控制方法。     

多点动态测温控制法与程序设计

自动煮水是高档电磁炉的一种标志体现。在此介绍一种测温时无需A／D转换器的单片机以及在不同沸点的情况下自动煮水的新方法。     

红外热像仪测温精度的理论分析

根据热辐射理论和红外热像仪的测温原理，推导出计算被测物体表面真实温度的通用计算公式．阐述了红外热像仪在测温过程中容易忽视的影响精度测量的因素，为进一步提高测量结果的准确性，提出了解决方法．     

热电偶测温技术应用于化学实验应注意的问题

对化学实验中使用热电偶测温技术时,热电偶和二次仪表的选择和使用提出了建议.     

铂铑-铂热电偶热电势换算成温度值的快速查表法

提出了一种占用内存较少的铂铑－铂热电偶热电势快速转换成温度值的查表法，该方法根据热电偶热电势高字节直接查得相应的基础温度，再根据低字节可获得温度增量，两者之和即为对应的温度值