爆震火焰温度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种爆震火焰温度测量方法，用于解决现有火焰温度测量方法精度差的技术问题。技术方案是利用红外光谱仪获取脉冲爆震发动机被测位置处的尾焰温度，完整的获得火焰的温度场，再利用高速摄影机对相同位置处的尾焰进行拍摄获得瞬态火焰图像，使火焰脉动对图像的影响减小。对火焰图像进行分析处理，然后利用红外光谱仪所测得火焰温度对不同拍摄频率、曝光时间设置下的高速摄影结果进行修正。最后用标定好系数的高速摄影机对爆震火焰进行拍摄，再对已经获得的爆震火焰图像进行处理，得到脉冲爆震发动机内的燃烧温度场。由于使用高速摄影机获取火焰的瞬态图像，进而对图像进行滤波去噪处理，提高了爆震火焰温度测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
爆震火焰温度测量方法
本专利技术涉及一种火焰温度测量方法，特别是涉及一种爆震火焰温度测量方法。
技术介绍
文献“TemperatureEstimationofVisibleHeatSourcesbyDigitalPhotographyandImageProcessing,IEEE,Vol.59,p1167-1173”公开了一种基于数字图像测量本生灯火焰温度的方法。该方法先利用CCD相机对本生灯图像进行拍照，在拍照的同时，用热电偶去测量不同点的温度。然后将图像分为红、绿、蓝三基色再用比色测温方法进行数字处理。将用数字图像处理得出的温度与热电偶测出的温度进行对比与误差分析。该方法较精确的测出了火焰的温度，与热电偶测出的温度值相差较小，较好的放映了火焰的真实温度。文献所述方法通过普通CCD相机对火焰进行拍摄，火焰脉动对实验影响很大，不能测量传播速度高的火焰。热电偶测温有上限且只能反映火焰的单点温度值而不能反映火焰的整个温度场，很难与数字图像测出的温度进行对照。此外，热电偶的灵敏度有限，测量传播速度高的火焰时会出现滞后效应，影响精度。因此，文献所述方法很难对传播速度和温度极高的爆震火焰进行测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种爆震火焰温度测量方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在脉冲爆震发动机的爆震管(5)出口火焰处放置一台红外光谱仪(2)和一台准备标定的高速摄影机(1)；固定整个系统不动，控制火花塞(3)点火起爆，用红外光谱仪(2)获得不同时刻爆震燃烧尾焰温度，同时高速摄影机捕获同一位置处此时此刻的尾焰图像；步骤2：设置高速摄影机拍摄参数，获取系统修正系数K并对系统修正系数进行标定；步骤2.1：设定高速摄影机的拍摄频率为f，曝光时间为t；采用比色公式获取系统修正系数K，其中，C2为普朗克第二辐射常数，λr为红光波长，λg为绿光波长，R，G分别为红光分量与绿光分量的辐射强度；步骤2.2：将脉冲爆震发动机点火，...

【技术特征摘要】
1.一种爆震火焰温度测量方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：在脉冲爆震发动机的爆震管(5)出口火焰处放置一台红外光谱仪(2)和一台准备标定的高速摄影机(1)；固定整个系统不动，控制火花塞(3)点火起爆，用红外光谱仪(2)获得不同时刻爆震燃烧尾焰温度，同时高速摄影机捕获同一位置处此时此刻的尾焰图像；步骤2：设置高速摄影机拍摄参数，获取系统修正系数K并对系统修正系数进行标定；步骤2.1：设定高速摄影机的拍摄频率为f，曝光时间为t；采用比色公式获取系统修正系数K，其中，C2为普朗克第二辐射常数，λr为红光波长，λg为绿光波长，R，G分别为红光分量与绿光分量的辐射强度；步骤2.2：将脉冲爆震发动机点火，高速摄影机和红外光谱仪同时工作；在相同的时间下，取出高速摄影拍摄的图像和红外光谱仪的温度测量值，在照片上选取n个点并将这n个点的R、G灰度值和这n个点在红外光谱仪中对应的温度代入步骤2.1的公式中，得到与之相应的K值；测量中会存在误差，K值并不唯一；如果取所有K值的平均数会使误差较大，所以用最小二乘法得出K与R/G的线性关系，即R/G是K的一个一次函数；将其代入步骤2.1的公式中，采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄希桥，李墨祺，郑龙席，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61