[发明专利]爆炸火焰测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，具体涉及热辐射及高温快速测量装置。

背景技术

现在用于测温的方法有两种，接触法和非接触法。在接触测温法中，热电偶和热电阻温度计应用最为广泛，该方法的优点是设备和操作简单，测得的是物体的真实温度等，其缺点是动态特性差，由于要接触被测物体，故对被测物体的温度分布有影响，且不能应用于甚高温测量，所以接触法测温不适合爆炸火焰的测量。近年来，由于电子技术的飞快发展，半导体材料的进步及计算机技术的发展与应用，又由于辐射温度计具有无测量上限，响应速度快及不接触被测对象，因而不影响被测温场等特点，辐射测温技术得到长足的进步和发展。由于爆炸火焰测量装置应用现场环境恶劣，要求有极快的响应速度，测量温度范围大，测量温度上限高，且不可能直接测量，故采用非接触测温法。但目前还没有一种可以用于测量爆炸火焰的装置，因为已有的基于非接触测温法的测温装置在测量爆炸火焰的过程中，有如下问题，1、信号无法传输，因为爆炸过程破坏力极强，仪器装置的核心部分无法在现场工作，这就需要将采集的能量信号传输到一定距离以外进行数据处理得出温度，但现有的基于非接触法测温的测温装置还没实现有这种能量远传的功能，只能实现近距离测量。2、采集数据速度不够，爆炸时间大约在100ms内结束，而在这样短的时间内要采集足够多的数据以便计算出爆炸火焰的真实温度，需要相当的采集速度。而现有的基于非接触法测温的装置采集速度较慢，无法达到测量爆炸火焰的要求。3测量精度，已有的非接触测温装置多采用基于神经网络的数据处理方法，其数据处理的精度仅能达到2％。

发明内容

本发明为了解决现有测温装置信号的远距离传输困难和传输速度慢，及测量精度低的问题，而提出了一种爆炸火焰测量装置。

本发明由n个光学信号采集系统、高速数据采集系统、下位机和上位机组成；所述的n为大于等于3的自然数，n个光学信号采集系统分别用于采集爆炸火焰的光学信号，n个光学信号采集系统的n个输出端分别连接于高速数据采集系统的n个输入端，高速数据采集系统的输出端连接下位机的输入端，下位机的输入输出端通过数据总线连接到上位机的输入输出端上；每一个光学信号采集系统都由光学系统、光学探测器和信号调理系统组成；所述的光学系统用于采集爆炸火焰的热辐射，光学系统的输出端连接光学探测器的输入端，光学探测器的输出端连接信号调理系统的输入端，信号调理系统的输出端为光学信号采集系统的输出端，并向高速数据采集系统输出采集到的爆炸火焰的光学信号；所述的光学系统由光学瞄准系统、光纤和光学分光系统组成；光学瞄准系统用于采集爆炸火焰的热辐射，光学瞄准系统的光输出端通过1km的光纤连接到光学分光系统的光输入端，光学分光系统的光输出端为光学系统的输出端。