[发明专利]微波加热环境下一种三维温度场重建方法

摘要

本发明公开了微波加热环境下一种三维温度场重建方法,旨在针对微波强电磁场环境下的温度检测方法的不足，提供微波加热环境下一种三维温度场重建方法，有效重建并监测微波加热过程中被加热空间三维温度场分布，该方法具有结构简单、安装方便、测量范围广等优点，提供异常热点报警功能。

主权项

一种微波加热环境下一种三维温度场重建方法，其特征在于:搭建包括上位机、DSP控制模块、电源驱动模块、超声波发射换能器阵列、超声波接收换能器阵列、信号调理模块、数据采集模块和热点报警模块的硬件系统；所述超声波发射换能器阵列包括安装在工业微波加热腔体内的若干个超声波发射换能器；所述超声波接收换能器阵列包括安装在工业微波加热腔体内的若干个超声波接收换能器；工业微波加热腔体内部即为一个微波加热环境；所述上位机通过串口与DSP控制模块输入端口连接；DSP控制模块输出端口通过信号传输线与热点报警模块输入端口连接；基于上述硬件系统，微波加热环境下的三维温度场重建步骤如下：1)上位机控制DSP控制模块发送正弦波信号；2)正弦波信号经电源驱动模块输入端口,由电源驱动模块输出端口传送给超声波发射换能器阵列；3)超声波发射换能器阵列将接收到的正弦波信号转换为超声波信号；4)超声波信号在微波加热环境中传播后，由超声波接收换能器阵列接收；5)超声波接收换能器阵列将接收到的超声波信号转换为电信号传送给信号调理模块；6)信号调理模块对接收到的电信号进行处理，然后通过信号调理模块输出端口传送给数据采集模块；7)DSP控制模块控制数据采集模块对接收到的电信号数据进行采集并暂存，然后通过数据传输接口将电信号数据传送给上位机；8)上位机根据接收到的电信号数据采用基于Markov径向基函数的三维温度场重建算法重建出被测空间三维温度场；9)当重建出被测空间三维温度场后，也就获得了重建出的三维温度场的热点温度，将设定的热点温度与重建出的三维温度场的热点温度进行分析，如果重建出的三维温度场的热点温度高于设定的热点温度，上位机输出热点信息给DSP控制模块，由DSP控制模块直接控制热点报警模块发出报警。