聲波測溫

聲學測溫方法的基本原理是基於聲波在氣體介質中的傳播速度是該氣體組分和絕對溫度的函式,其關係可表示為
式中: c ———聲波的傳播速度,m/ s ;
γ ———氣體絕熱指數(等於定壓比熱容與定
容比熱容之比) ;
R ———為氣體常數,8. 314 J / (mol·K) ;
m ———氣體摩爾量,kg/ mol ;
T ———氣體絕對溫度,K;
z ——— γR/ m ,對於特定的氣體z 為一常
數。
由於兩者之間的距離l 為已知的常數,通過測量聲波在發射裝置和接收裝置之間的傳播時間τ,可以確定聲波在傳播路徑上的平均速度c 。再根據公式便可以求出聲波傳播路徑上煙氣的平均溫度。由上面的分析可知,採用聲學法測量爐內煙氣溫度時需要確定以下基本物理量: (1) 聲波發射和接收裝置之間的距離; (2) 被測氣體的組成
成分、狀態參量,從而確定氣體的絕熱指數和氣體常數; (3) 聲波在發射、接收裝置之間的傳播時間。
聲波氣體溫度測量系統構成
一個完整的聲波氣體溫度測量系統由四個主要的硬體和兩個軟體組成：
l 2-8個或更多的3020TR聲波發射接收器—這些裝置被安裝在石化加熱爐、鍋爐或加工單元上，測量產生的聲音信號（聲波發射器），並且把聲音信號轉變為電信號（聲波接收器），用於繪製空間溫度分布圖。
l 放大器箱用於放大聲波發射接收器產生的信號，並傳送PCU進行處理。
l 過程控制單元（PCU）—這是一個電子集成，包括一個微計算機、記憶體、和接口/控制電路。進行信號處理與通過算法重建二維溫度場。
l 個人計算機用於顯示和儲存測量的溫度信息。
l 聲波氣體溫度測量系統集成了聲波溫度測量系統管理軟體和繪圖軟體TMS-2000，提供了聲波氣體溫度測量系統需要設定和維護必須的設施和用戶界面，同時TMS-2000控制著產生、示範、溫度信息的檔案，包括等溫圖。