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基于偏最小二乘法的甲苯荧光光谱温度测量
1
作者 韩明宏 于欣 +4 位作者 彭江波 杨超博 曹振 亓金浩 袁勋 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第4期947-952,共6页
温度作为流场的重要参数之一,实现流场温度的测量具有重要意义。甲苯作为激光诱导荧光中常用的示踪剂,由于其荧光强度对温度敏感,常用于流场温度测量。甲苯可以用于温度测量的主要原因是其荧光光谱随温度升高产生红移,而目前缺乏直接阐... 温度作为流场的重要参数之一,实现流场温度的测量具有重要意义。甲苯作为激光诱导荧光中常用的示踪剂,由于其荧光强度对温度敏感,常用于流场温度测量。甲苯可以用于温度测量的主要原因是其荧光光谱随温度升高产生红移,而目前缺乏直接阐明甲苯光谱与温度相关性的分析,通过对不同温度甲苯荧光光谱,使用偏最小二乘法分析建立温度和光谱之间的关联。光谱测量波长范围有效覆盖了甲苯整个荧光区间。使用266 nm激光作为甲苯的激发波长,测量35个不同温度下甲苯的荧光光谱,光谱测量累积100次以消除随机噪声。将35个温度点对应260~330 nm波长范围的光谱以6∶1比例分配到数据集和验证集中。使用数据集建立偏最小二乘模型时,模型的因子数设定为9,得到模型的决定系数为0.9922,数据的验证均方根误差为4.59 K,将验证集的数据应用于此模型中,得到预测结果的相对误差均小于1%,验证集的均方根误差为1.67 K。与实际的温度值具有较好的一致性,实验结果证明了利用偏最小二乘法通过甲苯荧光光谱进行温度测量的可行性。该模型的建立为流场温度测量的研究提供了新的思路和方法。使用模型得到的温度结果,可在不便原位标定的流场中作为温度测量的标定数据。 展开更多
关键词 激光诱导荧光光谱 温度测量 偏最小二乘 甲苯
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单线双示踪粒子PLIF测温技术的开发 被引量：1
2
作者 宋东先 谢辉 +1 位作者 邹庆武 陈韬 《小型内燃机与车辆技术》 2015年第4期1-5,55,共6页
在一台改造的四缸汽油机上开发了基于PLIF技术的单线双示踪粒子测温技术,该技术采用Nd:YAG激光器的266 nm波长激光作为激发光源,使用3-戊酮和TEA作为示踪粒子,在CCD相机前加入双像器可以在只有一台CCD相机的情况下同时获得两种示踪粒子... 在一台改造的四缸汽油机上开发了基于PLIF技术的单线双示踪粒子测温技术,该技术采用Nd:YAG激光器的266 nm波长激光作为激发光源,使用3-戊酮和TEA作为示踪粒子,在CCD相机前加入双像器可以在只有一台CCD相机的情况下同时获得两种示踪粒子的荧光图片,并标定了双像器的光强透过曲线,利用数字脉冲延迟发生器对激光器和CCD相机之间的延迟进行精确设定保证可以拍摄到荧光信号。在发动机上拍摄某工况进气压缩过程不同曲轴转角下的缸内温度分布,并与仿真的平均温度值进行对比,结果表明平均荧光比值可以反映缸内平均温度的变化历程。 展开更多
关键词 激光诱导荧光技术 测温技术 示踪粒子
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基于PLIF的混合气温度和浓度测量及其应用 被引量：4
3
作者 张万里 付雪青 何邦全 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第9期61-66,共6页
缸内混合气温度和浓度分布,对发动机稳定运行,保障行车安全、避免发生路上人身伤亡或财物损失有重要影响。为了测量发动机缸内混合气的温度和浓度分布,建立了利用单波长激光诱导双示踪剂产生双荧光的测试系统,并拍摄了不同混合气温度、... 缸内混合气温度和浓度分布,对发动机稳定运行,保障行车安全、避免发生路上人身伤亡或财物损失有重要影响。为了测量发动机缸内混合气的温度和浓度分布,建立了利用单波长激光诱导双示踪剂产生双荧光的测试系统,并拍摄了不同混合气温度、压力和浓度下的荧光图像,获得了不同示踪剂的荧光强度及其比值随温度、压力和浓度的变化关系,并将标定结果用于光学发动机缸内混合气的温度和浓度测量。结果表明,荧光强度及荧光比值均受到环境的压力、温度和混合气浓度的影响。利用PLIF方法得到的片光源穿过的缸内水平截面内的平均温度与用气缸压力计算的同一曲轴转角下的缸内平均温度变化趋势相同,两者之间的差值随着活塞上行而逐步减小。 展开更多
关键词 行车安全 激光诱导荧光 示踪剂 混合气 温度 浓度
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双波长NO-PLIF法测量激波马赫反射温度场的实验研究 被引量：3
4
作者 曹春丽 徐胜利 刘二伟 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期510-516,共7页
利用双波长NO-PLIF法,研究激波管内运动激波在15°斜劈上的马赫反射的温度场分布.实验中以NO作为温度测量的示踪剂,分别选取波长为225.072nm和225.282nm的染料激光作为激发光,获得了较好的荧光图像.对激波在斜劈上的马赫反射流场的... 利用双波长NO-PLIF法,研究激波管内运动激波在15°斜劈上的马赫反射的温度场分布.实验中以NO作为温度测量的示踪剂,分别选取波长为225.072nm和225.282nm的染料激光作为激发光,获得了较好的荧光图像.对激波在斜劈上的马赫反射流场的波前、波后和反射区的温度分布进行了实验测量,结果表明:NO的荧光强度对温度的敏感程度与激发波长有关,当波长为225.072nm时,荧光强度随温度变化不明显,当波长为225.282nm时,荧光强度随温度变化而剧烈变化.实验测得的温度分布相对数值模拟的误差在15%以内,这表明该方法具有较高的精度,具有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 平面激光诱导荧光技术 温度测量 马赫反射 超燃
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双波长NO-PLIF法测量运动激波前后温度场的实验研究 被引量：2
5
作者 曹春丽 徐胜利 刘二伟 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期977-983,共7页
利用双波长NO-PLIF法,研究激波管内运动激波前后温度场分布.实验中以NO作为温度测量的示踪剂,分别选取波长为225.072nm和225.282nm的染料激光作为激发光,获得了较好的荧光图像.对入射激波流场的1区和2区温度分布进行了理论估算和实验测... 利用双波长NO-PLIF法,研究激波管内运动激波前后温度场分布.实验中以NO作为温度测量的示踪剂,分别选取波长为225.072nm和225.282nm的染料激光作为激发光,获得了较好的荧光图像.对入射激波流场的1区和2区温度分布进行了理论估算和实验测量,结果表明NO的荧光强度对温度的敏感程度与激发波长有关,当波长为225.072nm时,荧光强度随温度变化不明显,当波长为225.282nm时,荧光强度随温度变化而剧烈变化.实验测得的温度分布相对理论估算值的误差约为10%左右,这表明该方法具有较高的精度,具有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 平面激光诱导荧光技术 温度测量 激波管 超燃
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激光诱导热助振动荧光光谱及其应用
6
作者 张江波 王仕康 史绍熙 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1992年第1期6-14,共9页
基于分子激发态振动能级之间粒子碰撞能量弛豫过程理论,提出利用激光诱导分子热助振动荧光光谱实现瞬态燃烧温度测量新技术,从理论上建立了描述分子激发态振动能级粒子碰撞能量弛豫模型的速率方程组。以BaCl分子为对象,研究了激光诱导... 基于分子激发态振动能级之间粒子碰撞能量弛豫过程理论,提出利用激光诱导分子热助振动荧光光谱实现瞬态燃烧温度测量新技术,从理论上建立了描述分子激发态振动能级粒子碰撞能量弛豫模型的速率方程组。以BaCl分子为对象,研究了激光诱导热助振动荧光的特性,通过选择以517nm波长激发Bacl C^2π_(1/2)(V′=1)(?)X^2∑(v″=0)能级跃迁,实验测量了液化石油气/空气的轴对称预混层流火焰温度,测得焰锥顶部附近的温度为1792±30K。 展开更多
关键词 激光诱导 荧光光谱 测量 燃烧温度
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激光诱导预分离荧光法窄带及宽带测温实验研究 被引量：6
7
作者 关小伟 刘晶儒 +3 位作者 黄梅生 李真富 张振荣 刘建胜 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期348-351,共4页
介绍了激光诱导预分离荧光法测温的原理及实验结果。利用可调谐KrF准分子激光器 ,在常压甲烷 空气火焰内测得了OH自由基的系列荧光谱 ;并对它们的谱线结构进行了分析 ;给出了利用窄带激光和宽带激光两种不同激励条件下测量的温度值。... 介绍了激光诱导预分离荧光法测温的原理及实验结果。利用可调谐KrF准分子激光器 ,在常压甲烷 空气火焰内测得了OH自由基的系列荧光谱 ;并对它们的谱线结构进行了分析 ;给出了利用窄带激光和宽带激光两种不同激励条件下测量的温度值。通过选择适当的激励线及激光能量 ,减去背景噪声等途径 ,使两种方法的测量精度均高于 3 %。 展开更多
关键词 激光诱导预分离荧光法 温度测量 燃烧场 窄带激光 宽带激光
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非线性双线原子荧光技术的标定新方法 被引量：4
8
作者 方波浪 胡志云 +1 位作者 陶波 叶景峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期140-146,共7页
针对非线性双线原子荧光技术(NTLAF)测温过程复杂度高的问题,提出了利用可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS)的标定方法。该方法将三个标定常数合并为一个,由荧光强度与TDLAS实时路径积分温度迭代求解获得该标定常数,最后获得温度。借助数... 针对非线性双线原子荧光技术(NTLAF)测温过程复杂度高的问题,提出了利用可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS)的标定方法。该方法将三个标定常数合并为一个,由荧光强度与TDLAS实时路径积分温度迭代求解获得该标定常数,最后获得温度。借助数值方法模拟了利用TDLAS标定NTLAF温度的过程,分析了不同温度分布及迭代初值对该方法的影响。温度反演结果与传统使用点标定方法的精度近似相等,温度反演误差均小于5%;不同温度分布对该标定方法的影响较小;选用合适的迭代初值,总能够获得唯一的标定常数。 展开更多
关键词 测量 燃烧诊断 温度 激光诱导荧光 吸收光谱
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激光荧光法测量气体温度的实验研究 被引量：1
9
作者 包成玉 冯文源 刘锡明 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期40-43,共4页
激光诱导荧光（ＬＩＦ）法测量气体分子的温度，具有高时间分辨率和空间分辨率、灵敏度高、对被测对象不产生干扰等优点。设计了用该方法测量气体温度的一套实验装置。通过光纤传导，测量了激光诱导的碘饱和蒸气荧光在不同温度下的波形... 激光诱导荧光（ＬＩＦ）法测量气体分子的温度，具有高时间分辨率和空间分辨率、灵敏度高、对被测对象不产生干扰等优点。设计了用该方法测量气体温度的一套实验装置。通过光纤传导，测量了激光诱导的碘饱和蒸气荧光在不同温度下的波形。证实了荧光信号按指数规律衰减，得到了不同温度下荧光衰减的时间常数。进而分析、处理，得到碘荧光的衰减时间常数和温度之间的经验公式。公式计算与实际测量的偏差最大不超过 １． ５５ ｎｓ。 展开更多
关键词 温度 测量 光纤 激光荧光法 气体
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用激光诱导BaCl分子热助振动荧光光谱测量燃烧温度 被引量：2
10
作者 张江波 王仕康 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第11期825-831,共7页
本文提出了利用分子体系的激光诱导热助振动荧光光谱(LITVy)实现燃烧温度测量新技术。建立了分子激发态振动能级粒子碰撞能量弛豫模型,研究了BaCl分子的LITVF光谱特性,通过517nm波长选择激发C^2Π_(1/2)(υ′=1)←→X^2Σ(υ″=0)跃迁,... 本文提出了利用分子体系的激光诱导热助振动荧光光谱(LITVy)实现燃烧温度测量新技术。建立了分子激发态振动能级粒子碰撞能量弛豫模型,研究了BaCl分子的LITVF光谱特性,通过517nm波长选择激发C^2Π_(1/2)(υ′=1)←→X^2Σ(υ″=0)跃迁,对液化石油气/空气预混层流火焰温度进行了实验测量。结果表明,对BaCl分子,该方法的测量精度可达σ_T=30K。 展开更多
关键词 激光诱导荧光 温度测量 激光光谱
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