一种利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置及方法，涉及动力机械的燃烧领域，包括在同一个光路上依次设置的碳烟消光辐射同步测试系统与碳烟辐射光测试系统；所述碳烟消光辐射同步测试系统包括LED灯和扩散片；所述碳烟辐射光测试系统包括窄通滤波片和数码相机；LED灯的脉冲频率为高速数码相机拍摄频率的一半，基于该装置的方法，首先在一定工况下将碳烟对背景光的消光特性和碳烟自身的辐射特性结合起来，利用高速数码成像，利用消光法对碳烟辐射图像进行标定，线性拟合获得碳烟量和碳烟辐射强度的函数关系，然后对其他工况碳烟辐射强度进行测量，利用此函数关系计算得到碳烟量。

A Quantitative Measuring Device and Method of Soot in Flame Using Radiant Light

The invention discloses a soot quantitative testing device and method in flame using radiation light, which relates to the combustion field of power machinery, including a soot extinction radiation synchronization testing system and a soot radiation testing system arranged in turn on the same optical path; the soot extinction radiation synchronization testing system includes an LED lamp and a diffuser; and the soot radiation testing system includes a narrow pass. The pulse frequency of the LED lamp is half of that of the high-speed digital camera. Based on the method of the device, the background light extinction characteristics of soot and the radiation characteristics of soot itself are combined under certain working conditions. The soot radiation image is calibrated by high-speed digital imaging and extinction method. The soot amount and soot radiation intensity are obtained by linear fitting. The function relation of degree is used to measure the radiation intensity of soot under other working conditions, and the soot amount is calculated by this function relation.

【技术实现步骤摘要】
一种利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置及方法
本专利技术涉及基础燃烧以及动力机械的燃烧等研究领域，尤其涉及到一种利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置及方法。
技术介绍
火焰中的碳烟生成氧化过程包含了极其复杂的物理现象和化学动力学过程，涉及大量难以定量测量的中间组分，使得对其生成氧化过程的认识还十分有限，因此急需开发更为可靠的光学诊断技术，实现在各种工况环境下对碳烟瞬态特性更加全面、准确的测量。近些年，为了增进对碳烟生成氧化过程的理解，已经发展了多种光学诊断技术。双色法基于两种不同波长辐射光强，可以对瞬态碳烟量及其温度实现定量测量。但是由于碳烟不同层面信号自吸的影响，使得其测试结果在高碳烟生成环境下具有很大误差。而扩散射背景光消光法在高碳烟环境下容易光强饱和使其不能测量，另外由于纹影效应影响使其在很低的碳烟生成工况下也不适用。因此，急需一种技术可以实现多工况范围下对碳烟量可以进行有效测量。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种在一定范围工况下用消光法测得碳烟量对碳烟辐射强度进行标定，进而在目标工况下直接用碳烟辐射强度对碳烟量进行测量的实验装置，从而适用广泛的工况范围的碳烟测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，包括在同一个光路上依次设置的碳烟消光辐射同步测试系统与碳烟辐射光测试系统；所述碳烟消光辐射同步测试系统包括LED灯(1)和扩散片(2)；所述碳烟辐射光测试系统包括窄通滤波片(8)和数码相机(9)；其特征在于，LED灯(1)的脉冲频率为高速数码相机(9)拍摄频率的一半。

【技术特征摘要】
1.一种利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，包括在同一个光路上依次设置的碳烟消光辐射同步测试系统与碳烟辐射光测试系统；所述碳烟消光辐射同步测试系统包括LED灯(1)和扩散片(2)；所述碳烟辐射光测试系统包括窄通滤波片(8)和数码相机(9)；其特征在于，LED灯(1)的脉冲频率为高速数码相机(9)拍摄频率的一半。2.根据权利要求1所述的利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，其特征在于，所述LED灯(1)发出的光照射到扩散片(2)上，经扩散片(2)辐照在燃烧室(5)内，该光作为背景光，燃烧室(5)内的喷油器(7)喷油燃烧，背景光一部分被吸收，剩余背景光和燃烧室(5)内燃油燃烧发出的光，或燃烧室(5)内燃油燃烧发出的光辐照到窄通滤波片(8)上，被高速数码相机(9)获得。3.根据权利要求2所述的利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，其特征在于，所述数码相机(9)可连续获得一张照片有背景光，一张背景无背景光如此交替的照片。4.根据权利要求3所述的利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，其特征在于，通过插值计算处理得到的照片，获得每个时刻的火焰辐射强度。5.根据权利要求1至4任一项所述的利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，其特征在于，所述窄通滤波片(8)的波长与LED灯(1)波峰值处光的波长一致。6.根据权利要求2所述的利用辐射光的火焰中碳烟定量测试装置，其特征在于，所述燃烧室(5)上开设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：玄铁民，何志霞，王谦，钟汶君，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32