關(guān)鍵詞:火焰,高溫?zé)嵯駜x,短波,雙波段,點(diǎn)溫儀
引言:David是一位從事耐高溫材料研究的工程師,其研究的很多材料需要在高溫火焰下工作,因此,需要考慮燃燒火焰的溫度及其狀態(tài)分布,才能為其研究提供基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。由于燃燒材料的不同導(dǎo)致了火焰成分的不同,加之目前多種測(cè)溫方式存在各自的弊端,所以一直未能找到其認(rèn)為滿意的解決方案。David從另外一個(gè)同類的研究機(jī)構(gòu)中了解到了英諾曼特公司的產(chǎn)品,進(jìn)而與我們的工程師進(jìn)行了一次詳細(xì)的技術(shù)交流......
燃燒火焰的溫度測(cè)量是燃燒領(lǐng)域一個(gè)極其重要的問題,它對(duì)研究火焰參數(shù)狀態(tài),探討能量損失和研究侵蝕燃燒都有很高的參考價(jià)值。目前測(cè)量方法很多,從傳感器與被測(cè)物體的關(guān)系看,基本上分為非接觸式和接觸式兩大類。


非接觸法大致分為:輻射法、聲波法、光譜法;接觸法大致分為光纖測(cè)溫法和熱電偶法。接觸法因有傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)可循,在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛,但由于接觸法具有破壞溫場(chǎng)、參與化學(xué)反應(yīng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度慢、測(cè)溫范圍較低等弊端,因此僅適用與低溫火焰的測(cè)量。其它諸如聲波法和光譜法由于受到光亮背景,熒光干擾以及氣體成分等的限制,在火焰測(cè)溫中也有一定的局限性。國(guó)內(nèi)外眾多行業(yè)關(guān)于火焰的溫度分析很多已經(jīng)采用了紅外技術(shù)。
紅外測(cè)溫方法是以普朗克定律,斯特藩-波爾茲曼定律、維恩定律為基石,但從理論而言不受到物體溫度的限制。目前紅外測(cè)溫的方法可測(cè)得的*高溫度已經(jīng)達(dá)到4000度(例如英諾曼特的FI640ST)。以前參考文獻(xiàn)中提及的測(cè)溫范圍限于當(dāng)時(shí)的水平,也**于2000度左右。無疑隨著科技的發(fā)展,紅外測(cè)溫上限的擴(kuò)展也必將有利于火焰測(cè)溫方面研究工作的進(jìn)一步拓展。


英諾曼特工程師根據(jù)和David溝通的情況來看,需要解決的問題:
1)必須提供一個(gè)整體的三維火焰的溫度分布,才能更準(zhǔn)確的反應(yīng)出任何一部分火焰的情況
2)因?yàn)槿紵牧系膹?fù)雜性,產(chǎn)生火焰的成分也存在很大不同,例如有很多是純凈的還有很多包含了CO、CO2、H2、H2O和N2等多種成分,可能會(huì)影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性
英諾曼特經(jīng)過多名經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師多次討論,基本確定以高溫?zé)嵯駜x組成三維立體火焰測(cè)試為主,配以雙波段測(cè)溫儀進(jìn)行某些情況下的溫度修正為輔,組成一套完善的解決方案。
又經(jīng)過數(shù)次的系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試和運(yùn)行,David對(duì)測(cè)試的結(jié)果和系統(tǒng)的兼容性和廣泛性非常滿意。以下是幾張的英諾曼特系統(tǒng)拍攝的火焰紅外熱圖:


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《火焰溫度測(cè)量技術(shù)研究》戴景民, 金 釗 (哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化測(cè)試與控制系,黑龍江哈爾濱150001)
《study on the measuring instrument of Flame Tmeperature》 Liu Tiean SHENYANG University
《利用非接觸紅外測(cè)溫技術(shù)測(cè)量火焰溫度》李響 天津理工大學(xué)
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