孙晓刚
- 作品数：102 被引量：641H指数：13
- 供职机构：哈尔滨工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大科学仪器设备开发专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程理学电子电信动力工程及工程热物理更多>>
- 极小值优化法反演多光谱高温计真温
- 2020年
- 多光谱测温法是通过测量多个光谱辐射信息并采用相关的理论与算法反演出辐射体真实温度(真温)的过程。光谱发射率求解仍然是多光谱测温法的重点和难点,从理论上必须已知足够多的光谱信息才能获得辐射体的真温。考虑到实际辐射体在不同光谱和不同温度时的光谱发射率通常是不一致且光谱发射率的求解又是非接触的辐射温度测量中不可回避的问题,因此,开展多光谱发射率的求解和真温反演方法的研究具有很强的科学意义和应用价值。经过半个多世纪的不懈努力与发展,光谱发射率求解可以概括为四类模型。一是灰体假设模型,认为在真温反演过程中光谱发射率是一个常数或其变化可以忽略不计;二是波长假设模型,认为在真温反演过程中光谱发射率与波长之间存在一定关系,可以用含有波长的表达式代替光谱发射率实现真温的反演;三是真温假设模型,认为在真温反演过程中光谱发射率与真温之间存在一定的关系,将光谱发射率与真温之间建立模型并通过迭代方法来实现真温的反演;四是建立神经网络模型,通过神经网络的学习实现真温的反演。基于真温的唯一性,在对不同假设模型的分析基础上,试图寻求一种无需假设光谱发射率模型且具有一定通用性的真温反演方法,开展以多光谱真温反演算法为核心的研究工作。概述了传统多光谱真温反演理论与方法的特点,针对现有的多光谱真温反演过程中光谱发射率模型选择复杂性,提出了一种有约束优化原理的单目标函数极小值的真温反演方法,这种方法无需假设光谱发射率模型,将真温的反演问题转变成求解目标函数极小值的优化问题。借助于用一个黑体炉并且在黑体炉光源输出端口加装光谱透过率已知的滤波器来模拟辐射源,实现了基于极小值优化法多光谱高温计真温的反演。与传统的二次测
- 张福才张福才汤伟
- 关键词：多光谱发射率
- WINDOWS上位机和DOS下位机串行通讯的实现被引量：4
- 2004年
- 介绍了一种基于Windows的上位机对基于Dos的下位机进行监测的系统。系统实现的关键技术是串口通讯。在工业监测领域,经常用基于Windows的上位机来实现对基于Dos的下位机的控制和采集数据的处理及分析。通过在推力轴承油膜厚度测量系统中的实现,获得了良好的效果。与以往的基于Dos的上,下位机之间的串口通讯方法相比,这套系统不仅实现了实时监测和大批量数据的传输,也更容易编程及用户的使用。
- 孙晓刚林科锋戴景民
- 关键词：串口通讯推力轴承油膜厚度
- 可见-红外波段光全散射法颗粒粒径测量范围的研究被引量：9
- 2008年
- 在光全散射法颗粒粒径测量中,采用独立模式算法在可见-红外波段对粒径测量范围进行了深入的研究。通过对多种R-R分布函数反演结果进行分析,比较,以确定光全散射法颗粒粒径测量范围。同时在消光系数计算中,采用修正的消光系数代替原始的消光系数,以便得到更准确的粒径测量范围。仿真计算结果表明,在可见-红外光谱区,相对折射率m=1.235时的粒径测量范围为0.05-18μm。在此区域内测量粒径分布,反演结果与真值基本吻合。随着颗粒相对折射率、波长范围的变化,粒径测量范围也随之发生改变。采用限制最小二乘算法能够最大限度地克服随机噪声对测量结果的影响,使测量的精度和可靠性明显提高。对测量的消光值加入±1%随机噪声时,颗粒粒径分布的反演均能得到满意的结果。
- 孙晓刚唐红戴景民
- 基于多光谱法的固体火箭发动机羽焰温度测量被引量：16
- 2003年
- 对于固体火箭发动机羽焰温度的测量是困难的,了解其温度分布对于研究发动机内燃烧流场的特性有重要价值。考虑到固体火箭发动机羽焰高温、高压和高速燃烧流场的测试要求,使用哈尔滨工业大学研制的6目标8波长高温计进行了地面搭载试验,成功地实现了对固体火箭发动机羽焰温度的测量,并提出了多光谱测温法的新数据处理方法,即基于BP神经网络预估计固体火箭发动机羽焰的发射率与波长之间函数关系,再由逐步回归法实现真温的自动识别。实验结果表明,其真温计算值与火箭发动机设计者提供的理论值之差在±100K以内,说明多光谱法是一种测量固体火箭发动机羽焰温度的可行方法。
- 孙晓刚戴景民丛大成褚载祥
- 关键词：固体火箭发动机温度测量温度分布燃烧流场
- 多波长辐射测温理论及其拟合误差的估计被引量：7
- 1997年
- 本文介绍了多波长辐射温度计的理论基础及估计其拟合误差的方法。
- 孙晓刚戴景民卢小冬
- 关键词：辐射测温辐射温度计发射率
- 红外热成像采集模块、检测系统、方法、电阻应变计粘连微缺陷检测方法及等效电路
- 红外热成像采集模块、检测系统、方法、电阻应变计粘连微缺陷检测方法及等效电路,涉及电阻应变计的无损检测领域。解决了电阻应变计粘连微缺陷的检测与识别问题。所述检测方法包括：待测电阻应变计固定于X向样件移动履带上；正、负极探针...
- 宋鹏刘俊岩王飞王扬赵江浩孙晓刚
- 非独立模式算法下粒径分布反演及分类的研究被引量：13
- 2008年
- 在光全散射法颗粒粒径测量中,提出一种非独立模式算法下粒径分布反演及分类的方法。对被测颗粒系分别按照不同的粒径分布函数同时进行反演,并依据反演误差大小判断被测颗粒系符合哪种分布函数。仿真实验结果表明,在非独立模式下,完全可以利用已知的不同分布函数的反演误差作为分类依据,从而更准确地确定被测颗粒系的粒径分布。采用的遗传反演算法能够在3个可见光波长下得到较准确的粒径分布,反演结果稳定可靠,最大限度地减少了多个波长的使用,从而对光源有更大的选择余地。对透射消光测量结果加入5%随机噪声时,单峰分布颗粒系的反演误差小于5%,多峰分布颗粒系的反演误差小于10%。整个算法运行时间小于2 s。该方法具有原理简单,计算速度快等优点,能够满足颗粒粒径在线测量的要求。
- 孙晓刚唐红原桂彬
- 关键词：粒径测量
- 多光谱多点标定的CCD二维温度场重建方法的研究被引量：2
- 2017年
- 以多光谱技术作为基础,针对CCD二维温度场测量的特点,提出了彩色CCD二维温度场多光谱真温在线多点标定系统。通过对多光谱辐射测温理论和CCD的测量模型的分析,推导出气体燃烧时的真温与CCD亮度之间的近似关系。使用多光谱多点测温技术计算出多点的发射率和真温并使用这些真温值完成CCD面阵上与之对应点的真温标定。将该真温标定系统应用于CO2激光焊接火焰的二维温度场测量过程中,不但得到了波长与光谱发射率之间的变化规律同时也得到了CO2激光焊接火焰的二维真温分布图。研究提出的多光谱标定技术具有实时性、灵活性的特点,是一种可行的CCD在线真温多点标定与测量的方法。
- 张福才孙晓刚邢键
- 关键词：多光谱CCD温度场发射率
- 测量爆炸火焰真温的多光谱温度计的研制--现场实验与测量精度分析被引量：9
- 2013年
- 研制了可用于大型爆炸现场的、测量爆炸火焰真温的多光谱温度计(量程为800～3 500℃,波长范围为0.6～1.1μm)。测量原理进一步改进,加入亮温逼近法解决了二次测量法初值选取困难的问题,并应用此高温计在空旷场地对3kg TNT炸药爆炸的全过程进行测量。通过实验结果的分析可知,此高温计可以测量爆炸火焰真温变化全过程,对波阵面瞬时温度与燃烧火球温度的测量均具有很好的效果。同时,分析了影响此高温计测量精度的各个因素,得出目前制约多光谱高温计测量精度提高的主要因素仍然为真温算法及标定方法的误差,这为今后研制高精度高温计明确了方向。
- 孙崐孙晓刚于晓洋孙晓明
- 关键词：多光谱TNT测量不确定度
- 两种多光谱高温计无源温区标定方法抗随机误差能力研究被引量：2
- 2013年
- 两种多光谱高温计无源温区标定方法,即依据图形相似性原理的标定方法和依据高温计传递函数的标定方法。为验证两种方法的实用性,通过对黑体辐射出度加入不同大小的随机误差模拟不同测量精度的多光谱高温测量系统,对这两种方法的抗干扰能力进行了研究。实验结果证明,依据图形相似原理的标定方法具有强抗随机误差能力,适用于随机误差较大的测量系统。当随机误差很小时,其精度低于依据传递函数的标定方法,但当随机误差增加到一定范围,其精度远高于后者。基于高温计传递函数的标定方法虽在一定的随机误差范围内具有高的外推标定精度,但抗随机误差能力较弱,适用于随机误差小的测量系统。
- 孙崐孙晓刚于晓洋
- 关键词：高温测量
