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申请/专利权人：西北工业大学
申请日：2024-01-09
公开（公告）日：2024-05-07
公开（公告）号：CN117990642A
主分类号：G01N21/3554
分类号：G01N21/3554;G16C20/30;G16C20/70;G06N3/006
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.05.24#实质审查的生效;2024.05.07#公开
摘要：本发明涉及一种基于水特征红外辐射强度测量火焰水浓度的方法，采用多光谱成像设备采集目标火焰多光谱辐射强度图像；利用牛顿迭代法迭代求解多光谱辐射强度模型中温度和发射率等参数，输出所述火焰温度和发射率；基于求解得到的火焰温度和发射率，反演1350m波段的碳烟辐射强度；基于装载1350nm滤波片的红外成像设备测量目标火焰的红外辐射强度图像；结合相同时刻火焰红外辐射图像以及对应碳烟辐射强度分布，求解得到水特征红外辐射强度；建立气体光谱辐射模型，包括水浓度参数；采用粒子群算法进行迭代，直到输出的结果的变化量小于允许变化量时，采用当前输出的结果为最终的水浓度。
主权项：1.一种基于水特征红外辐射强度测量火焰水浓度的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：同一时刻采集目标火焰的多光谱辐射强度二维分布ISootλ，T，以及采集目标火焰的红外总辐射强度二维分布ITotal；步骤2：利用牛顿迭代法迭代求解多光谱辐射强度模型ISootλ，T中的未知的温度和发射率参数，得到火焰温度和发射率；步骤3：将火焰温度和发射率带入多光谱辐射强度模型ISootλ，T中，设定模型中的波长为1350nm，反演得到1350nm波长的碳烟特征辐射强度二维分布ISoot；步骤4：将相同时刻火焰红外总辐射强度ITotal与对应碳烟特征辐射强度ISoot做差，得到水特征红外辐射强度：IH2O＝ITotal-ISoot根据普朗克定律，水特征红外辐射强度为： 其中，是水特征红外辐射强度，c1＝3.742×10-16Wm2,c2＝1.4388×10-2m·K为普朗克常数,κ为气体吸收系数，L为火焰厚度，为气体中水浓度，λ为波长，T为火焰温度；步骤5：建立气体光谱辐射模型： 其中，N为气体分子数密度，Si,λT为第i条谱线在温度为T时的线强，Fiλ为谱线线型；步骤6：将气体光谱辐射模型带入水特征红外辐射强度采用粒子群算法对水特征红外辐射强度进行迭代，迭代完成后得到该时刻的火焰水浓度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 西北工业大学 一种基于水特征红外辐射强度测量火焰水浓度的方法
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