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图4-2 数据采集程序流程图如上

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图4-3 相关分析程序流程图如上

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第五章 总结

声学温度场检测是一种很有潜力的测温技术。声学测温方法需要确定的基本物理量包括:声波发射/接收装置之间的距离;声波发射端和接收端的声波飞行时间。而在实际应用中声波发射/接收装置之间的距离和被测介质常数一般是已知的，因此只要确定声波的飞行时间便可获得该路径上的平均温度。本文基于声学温度场检测技术，以单片机技术为平台，设计了8路同步数据采集声学测温系统，对其进行了调试。实验结果表明该系统能够利用8组声发射器/接收器阵列对被测区域进行温度场检测。调用系统内嵌的径向基函数截断奇异值分解重建算法，利用系统提供的投影数据(声波飞行时间)进行温度场图像重建，重建结果与被测区域的温度分布特征基本一致。

声学温度场测量的关键是声波飞行时间的测量精度，受采样间隔的限制，单靠计算声波发射信号和接收信号的互相关是远远不够的。为此，本文提出了快速互相关与抽样率变换相结合的声波飞行时间估计方法。在实验室室温条件下对该方法进行理论与实验验证，通过侧腆汀LAB仿真及多组实验数据分析，可以看出快速互相关与抽样率变换相结合的声波飞行时间估计方法得到的声波飞行时间估计值要比快速互相关时间估计法得到的声波飞行时间估计值波动小，值更稳定。调用适当的温度场重建算法能够比较真实的反映出被测区域的温度场分布，且抽样率变换倍数越大，声波飞行时间估计值越稳定，波动越小，所得到的重建效果就越好。证明抽样率变换与快速互相关相结合的声波飞行时间测量方法能够改善声波飞行时间测量的准确性及稳定性，进而能够减小被测温度场的重建误差。验证了快速互相关与抽样率变换相结合的声波飞行时间估计方法的有效性。

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主要参考文献

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