锅 利用M ATLA B软件 实现温度场的模拟 炉燃烧的基本要求是建立和保证 燃烧火焰稳定。燃烧工况组 不合理织造成的燃烧不均匀，火焰中心 偏差是运行事故的重要原因。因 此 燃煤锅炉燃烧的诊断非常重要 实意义。由于工业燃烧过程本身的复杂性 燃烧设备尺寸大，炉内高温气体大 由于传统的方法，很难实现整个温度 准确测量度场。作为一种新的声学测温 温度测量技术 高、非接触式测温对象空 大范围(可达数十米) )，实时连续测 工业锅炉的温度 现场检测起着越来越重要的作用。 重建算法的基本思想 用声学法重建工业锅炉的一段温度 度场。重建区域和测量系统的分布 图 I所示。其中，S1～S8为测量系统 的 要求发射/接收传感器s1～s8对称均 锅炉四壁均匀安装，位于同一平面 (称为典型平面)。考虑同一面墙 传感器之间的路径不会明显有效 信号，因此，除去本身和同侧墙的接收 S1 S2 S8 S7 S3 S4 图 1 温度场测量示意图 IIA V oI．7 No ．11 1 1 ·2OO3 S6 S5 单元 每个声发射单元和其他接收单元 会形成共 24条独立有效的发射 ／接收 路径 (在相反的路径上传播时间 数据重复，只识别一次)。按设定 程序 .每个声音在一个检测周期中顺序启闭 发射 /接收传感器 通过测量声波沿 每个声波路径的飞行时间值 经过重建 算法可以重建炉内度场典型平面温度 声波路径介质的平均温度分布和平均温度 一定区域介质的平均温度。声学法温 度场重建算法主要分为几个步骤:(1) 按一定方式 将整个待测温度场划分为 若干 区域 ；(2)假 设 声波路 径为直 线 ， 利用最 小二乘 法求 出每个 区域平均 温 度 (3)以区域平均温度为区域 中心点的温度拟和出整个温度场。 二 具体实现重建算法 利用最 小二乘 法重建二维 温度 场 首先，温度场需要以某种方法分割成 从以下两个方面划分几个区域。 表面影响重建温度场的准确性。 二 具体实现重建算法 利用最 小二乘 法重建二维 温度 场 首先，温度场需要以某种方法分割成 从以下两个方面划分几个区域。 面影响着重建温度场的精确度。 1.分区数量 提及尽可能多的温度信息 重建高温场的精度，希望测量整个场 温度场分割成尽可能多的区域。然而． 划分区域的数量不是任意的，主要是 由传感器的数量决定。因划分区域的数目 等于要解的未知数 而传感器的数量 测量区域决定 内声波路径数 继而也 未知数决定了可解数。并还要注意 确定传感器安装数量后 分割区域的 A U T o M A T I o N 关键词：声学法 仿真 温度场 张国德先生。本溪冶金学院 自控系 讲师。 数量必须小于路径数。以 8个传感器为 例 ．因整个 共有测量区域 24条声波路 径 所以理论上 ，最 多能量空 间分割成 24个区域 ，然而，这将使 矩阵s中的零元素在正则方程中增加。 导致矩阵S X S接近奇异矩阵，但会 重建的准确性大大降低。 通过仿真实验．得出温度场划分方 式 可安装8个传感器的温度场 按照图 两种方分方式。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 13 1 4 1 5 1 6 6 7 J 8 9 1 7 1O 1 6 11 1 5 1 4I 1 3 1 2 (a)划分方式一 (b)捌分方式二 图2 8传感器温度场8分 2.区域面积分割 确定分区域数 目后 .各区域面积 大小也是影响重建精度的重要因素 于图2a所示的分割方法应确保每个社区 域面积相等：图26所示的分割方法 应使