1 海军工程大学动力工程学院, 湖北 武汉 430033
2 水下测控技术重点实验室, 辽宁 大连 116013
介绍了常规测温方法和三波段海面红外热成像测温方法的原理,采用这两种方法分别求解海面温度,对比分析了在不同观测方向和红外热像仪精度下两种方法的精度。结果表明:三波段海面红外热成像测温方法能消除海面发射率误差对精度的影响。当红外热像仪精度为±0.25 K时,测得海面温度的偏差基本小于0.5 K,精度较高。提高红外热像仪精度可有效提高三波段海面红外热成像测温方法的精度。当观测方向天顶角为70°~85°时,常规测温方法测得的海面温度偏差远高于三波段海面红外热成像测温方法,此时必须采用三波段海面红外热成像测温方法。
测量 红外测温 海面发射率 红外热像仪 测温精度 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 061205
海军工程大学 动力工程学院，湖北 武汉 430033
基于表面测温的多区域交界面形状的识别研究是红外无损检测技术从定性到定量发展的理论基础。针对多区域交界面形状的常用识别算法受测量误差和测点数目影响相对较大或算法构造相对困难的问题，在改进的一维修正算法和分散模糊推理算法的基础上，提出识别多区域交界面形状的一维加权法，并对两种材料的管壁交界面形状的识别问题进行了研究。讨论了管壁交界面形状初始假设、检测表面测量误差以及测点数目等因素对一维加权法识别结果的影响。数值算例证明了一维加权法的有效性和高效性。
红外无损检测 交界面 导热反问题 一维加权法 thermographic non-destructive inspection interface geometry inverse heat conduction problem One-Dimensional Weighting Method ANSYS ANSYS
Author Affiliations
Abstract
1 Terahertz Science Cooperative Innovation Center, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
2 National Key Laboratory of Application Specific Integrated Circuit, Hebei Semiconductor Research Institute, Shijiazhuang 050051, China
3 Center for Terahertz Waves, College of Precision Instrument and Optoelectronics Engineering, Tianjin University, Key Laboratory of Optoelectronic Information Technology (Ministry of Education), Tianjin 300072, China
In this Letter, we demonstrate a linear polarization conversion of transmitted terahertz wave with double-layer meta-grating surfaces, which integrated the frequency selectivity of a split ring resonator metasurface and the polarization selectivity of a metallic grating surface. Since the double-layer can reduce the loss, and the Fabry–Perot like resonant effect between the two layers can improve the conversion efficiency, this converter can rotate the incident y-polarized terahertz wave into an x-polarized transmitted wave with relatively low loss and high efficiency. Experimental results show that an average conversion efficiency exceeding 75% from 0.25 to 0.65 THz with the highest efficiency of 90% at 0.43 THz with only 2 dB loss has been achieved.
160.3918 Metamaterials 050.2230 Fabry-Perot Chinese Optics Letters
2018, 16(8): 081601
海军工程大学 动力工程学院, 湖北 武汉 430033
基于表面测温的管内流量及温度识别问题在红外无损检测领域还处于起步阶段, 是目前红外无损检测技术从定性向定量发展的关键理论基础。针对目前流量识别结果较温度识别结果差和基于最小二乘拟合的识别方法精度有限的问题, 使用Gnielinski关联式建立管道充分发展段的一维传热模型, 并采用Levenberg-Marquardt(L-M)算法根据表面检测温度进行管内流体流量及温度的识别。通过理论推导和具体算例得, 待识别参数的相对识别误差值与参数灵敏度最大值和参数真实值乘积的绝对值成反比关系, 含测温误差的温度分布与基于最小二乘拟合得到的温度分布之间的方差不等于测温误差标准偏差的平方与测温点个数的乘积, 同时提出了基于表面测温等方差拟合的管内流量及温度的识别方法。数值实验证明该方法在存在测温误差时仍可以精确识别出管内流量及温度。
红外无损检测 反问题 流量及温度识别 L-M算法 传热 infrared nondestructive testing inverse problem flow rate and temperature identification L-M algorithm heat transfer 红外与激光工程
2018, 47(1): 0104002
