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一种处理超声波测量固体推进剂动态燃速数据的方法 

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申请/专利权人:大连理工大学;内蒙动力机械研究所

摘要:本发明属于航空航天技术领域,公开了一种处理超声波测量固体推进剂动态燃速数据的方法。针对超声波脉冲回波法测量固体推进剂动态燃速的数据处理,提出一种结合图像法的自动数据处理方法,人工参与度低、处理效率高;解决了现阶段数据处理需要大量人工判别、耗时长的问题,为超声波测量固体推进剂动态燃速的实用化提供保障。本发明的优点是,人工判断简单且不影响精度,易于自动化处理;根据本方法,可以提高处理超声波脉冲回波法测量动态燃速数据的效率和准确度,便于工程应用。

主权项:1.一种处理超声波测量固体推进剂动态燃速数据的方法,其特征在于,步骤如下:1利用超声波脉冲回波法采集到的原始数据是对应不同采集时间的等长度一维数组,用ty表示采集时间,tx表示数据在一维数组中的位置,u表示数组元素的值;以tx为横坐标、ty为纵坐标,并将u用灰度表示,将采集到的一系列回波数据转换成二维灰度图像;2观察二维灰度图像,判断出代表动态燃面的斜条纹,若是用波峰代表燃面则为浅色条纹,若是波谷代表燃面则为深色条纹;然后在斜条纹两端点和中部标记三个点,记录它们的坐标值,并根据坐标值确定通过这三个点的二次曲线tx=aty2+bty+c,其中a、b、c为常数;3测量斜条纹横向宽度在二维灰度图像中所占的像素数d;然后以斜条纹两个端点的纵坐标区间作为数据处理的范围,依次对回波的一维数组进行处理,处理方法如下:设第i个一维数组的采集时间为tyi,先将tyi值代入步骤2中的二次曲线,求得第i个一维数组中对应的元素位置txi;然后搜索一维数组中[txi-d,txi+d]区间内u的极小值,标记极小值的位置为tri;4针对斜条纹两端点纵坐标区间内按照步骤3处理所获得的所有离散点tri,tyi进行多项式拟合,得到拟合曲线tx=c3ty3+c2ty2+c1ty+c0;5将步骤4中的多项式乘以v02,v0表示推进剂中的声速,即得到推进剂厚度随采集时间的变化关系:Lty=c3ty3+c2ty2+c1ty+c0v02,对ty求导数并取相反数,即得到燃速r与时间ty的关系r=-3c3ty2+2c2ty+c1v02。

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