[发明专利]一种锅炉内温度场分布的检测方法

权利要求书

1.一种锅炉内温度场分布的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一种锅炉内温度场分布的检测装置，所述检测装置包括：设于锅炉内管壁上的多个液体超声换能器和气体超声换能器，至少部分所述液体超声换能器和气体超声换能器交替布置，且所述液体超声换能器和气体超声换能器位于同一平面上；

激励液体超声换能器和气体超声换能器发射和接收超声波信号，处理所有液体超声换能器和气体超声换能器接收到的超声波信号，得到液体超声换能器和气体超声换能器超声波信号从发射到接收的飞行时间；

计算锅炉内气体空间和液体空间的交界面；

建立气体空间的温度场到直线声道平均飞行时间的投影方程：根据锅炉内气体空间和液体空间的交界面位置得到气体空间内直线声道总数为M_g，将气体空间划分为N_g个像素点，第r个像素点的温度记为T_r，气体空间的温度场到直线声道平均飞行时间的投影方程为：

AX_g＝t_g

式中，系统矩阵s＝1,2,...,M_g，r＝1,2,...,N_g，l_rs为第s个直线声道与第r个像素点的相交长度，c_g0为0℃时空气声速，T₀＝273.15K，为第M_g个直线声道的平均飞行时间；

求解投影方程中气体空间各像素点的温度：根据已知的系统矩阵A和向量t_g求解得到X_g，进而得到气体空间中各像素点的温度T_r；

建立液体空间的温度场到直线声道平均飞行时间的投影方程：根据锅炉内气体空间和液体空间的交界面位置得到液体空间内直线声道总数为M_w，将液体空间划分为N_w个像素点，第r'个像素点的温度记为T_r'，液体空间的温度场到直线声道平均飞行时间的投影方程为：

BX_w＝t_w

式中

x_r'＝1/[c_w0+p(T_r'-T₀)+q(T_r'-T₀)²]，

l_r’s’为第s'个直线声道与第r'个像素点的相交长度，c_g0为0℃时空气声速，T₀＝273.15K，为第M_w个直线声道的平均飞行时间；T₀＝273.15K，c_w0为0℃时水中的声速，p，q为已知常数；

求解投影方程中液体空间各像素点的温度：根据已知的系统矩阵B和向量t_w求解得到X_w，进而得到液体空间中各像素点的温度T_r'。

2.如权利要求1所述的锅炉内温度场分布的检测方法，其特征在于，在计算锅炉内气体空间和液体空间的交界面之后，建立气体空间的温度场到直线声道平均飞行时间的投影方程之前，还包括步骤细分内插直线声道：在相邻的两个液体超声换能器、相邻的两个气体超声换能器之间细分内插多条直线声道，并计算内插的直线声道上超声波信号的平均飞行时间。