Page 228 - 《应用声学》2024年第6期
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                   200                                         稳定,并且有更好的抗噪性能,在未经滤波的情况

                   150                                         下,能在−15 dB的信噪比下得到准确的时延值。由
                   100                                         实验可知,在 26.5 C 的大空间中以及管道温度为
                                                                                ◦
                    50                                         23.3 C、35.5 C和46.3 C的工况下,回声测温系统
                                                                   ◦
                                                                                    ◦
                                                                           ◦
                  ᄱТጇ஝  0                                      均能得到准确的待测温度,且误差很小,验证了该测
                   -50                                         温系统在不同环境、不同温度下均有较好的准确性
                  -100                                         和稳定性。
                  -150                                             在实际应用中,空冷系统所处环境会出现低温
                  -200                                         情况,此外,不论是在空冷系统中还是在粮仓中,信
                      0  250  500  750 1000 1250 1500 1750 2000
                                                               噪比有可能低于实验中的 −15 dB,这就会造成测
                                   ᧔ನག஝
                                                               量不准确。因此,未来还需要进行低温工况下和低
                  图 17  管道回声测温互相关函数图 (46.3 C)
                                                  ◦
                                                               信噪比工况下的验证实验,同时提高测温系统的抗
               Fig. 17 Plot of pipe echo temperature measure-
                                                               噪性,让该系统能够在更复杂的工况下得到准确的
               ment correlation function (46.3 C)
                                         ◦
                                                               待测温度。如此回声测温系统就能够有效地弥补空
                 60                                            冷系统和粮温测量技术的缺陷,提供更为优化的测
                                                               温方案。此外,回声测温系统设备成本低,且结构简
                 50  46.44 46.01 46.01 46.55 46.22 46.38 46.09 46.26 46.16 46.26
                                                               便,能够根据实际需要灵活安装,因此,回声法测温
                ࣱکພए/C  30                                     具有非常良好的应用前景。
                 40


                 20                                                           参 考 文        献
                 10
                                                                 [1] Green S F. An acoustic technique for rapid temperature
                                                                   distribution measurement[J]. The Journal of the Acousti-
                  0
                     1  2   3   4  5   6   7  8   9  10            cal Society of America, 1985, 77(2): 759–763.
                                    ጸѿ
                                                                 [2] 国建刚, 贾杰, 田振宇. 发电厂直接空冷凝汽器的新型防冻监
                图 18  管道内不同组别测得的平均温度和标准差                           测系统设计 [J]. 浙江电力, 2014, 33(7): 41–44.
                (46.3 C)                                           Guo Jiangang, Jia Jie, Tian Zhenyu. Design of novel anti-
                    ◦
                                                                   freezing monitoring system for direct air cooled condenser
               Fig. 18  Average temperatures and standard
                                                                   in power plant[J]. Zhejiang Electric Power, 2014, 33(7):
               deviation measured of different groups in the
                                                                   41–44.
               pipeline(46.3 C)                                  [3] 米路, 翟永杰, 韩超, 等. 基于无线通信的空冷岛温度场监测
                          ◦
                                                                   系统 [J]. 仪器仪表用户, 2015, 22(4): 33–36.
                 由于上述 3 种工况的实验均在小管道内进行,                            Mi Lu, Zhai Yongjie, Han Chao, et al. Air cooling island
             而声源在管道内传播时存在混响问题,因此,会在一                               temperature field monitoring system based on wireless
             定程度上影响测量结果,导致测温准确性和稳定性                                communication[J]. Instrumentation, 2015, 22(4): 33–36.
                                                                 [4] 颜华, 陈冠男, 刘丽钧, 等. 声层析成像仓储粮食温度监测方
             比大空间测温差,但实验误差在可取范围内,因此,
                                                                   法 [J]. 沈阳工业大学学报, 2013, 35(5): 541–547.
             小管道内的回声测温数据也是稳定可靠的。由于管                                Yan Hua, Chen Guannan, Liu Lijun, et al. Temperature
             道内的回声测温法主要受到混响问题的影响,而受                                monitoring method for stored grain based on acoustic to-
             到外界因素的干扰很小,对粮仓测量来说,这大大减                               mography[J]. Journal of Shenyang University of Technol-
                                                                   ogy, 2013, 35(5): 541–547.
             少了测量粮温的干扰因素,进一步提高了粮仓测温
                                                                 [5] 汪洋, 汪雪婷. 热敏电阻行业发展与创新的思考 [J]. 电子元件
             的准确性。                                                 与材料, 2016, 35(11): 95–97.
                                                                   Wang Yang, Wang Xueting. Thoughts on development
             4 结论与展望                                               and innovation of NTC thermistor industry[J]. Electric
                                                                   Components and Materials, 2016, 35(11): 95–97.
                 在回声感知技术中,相较于 500∼8000 Hz 的扫                     [6] 李小龙. 热敏电阻的分类、特性与应用研究 [J]. 科技展望,
                                                                   2016, 26(24): 104–105.
             频信号,选用 1200 Hz、脉宽为 50% 的高斯脉冲信
                                                                 [7] 张钊源, 李文永. 基于 DS18B20 的节能型可遥控智能温控系
             号作为激励信号时得到的时延估计值更为准确和                                 统 [J]. 电子世界, 2019(7): 152–153.
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