VC++与Matcom联合编程在火焰动态检测中的应用 下载本文

之间的相互作用,在一定的条件下从统计上来看保持相对稳定,那么闪烁状态也保持相对稳定,而且闪烁频率分布也有一定的特点。当燃烧不稳定时,火焰中

的交流部分的强度增加,其中低频部分的能量增加较多。

Fig 2. Time-frequency signal of flame with 160L/h gas, 160 L/h first-stage air provision

图2 燃气量为160L/h,一次风量为160时火焰燃烧时频信号

Fig 3. Time-frequency signal of flame with 160L/h gas, 320 L/h first-stage air provision

图3 燃气量为160L/h,一次风量为320L/h时火焰时频信号

Fig 4. Time-frequency signal of flame with 160L/h gas, 480 L/h first-stage air provision

图4 燃气量为160L/h,一次风量为480时火焰时频信号

3.3 检测结果分析

我们以燃气为燃料获取火焰信号,通过改变一次风量来得到不同工况,从动态显示的图形中截取三个时间点的图形,即图2、图3及图4,对应于三个不同工况,分别为燃气量160L/h,一次风量为160 L/h,燃气量为160 L/h,一次风量为320 L/h,和燃气量为160 L/h,一次风量为480 L/h。三幅图上半部分的时域图横坐标为采集点数,相当于时间,纵坐标是辐射光强度。时域图反映了火焰强度值随时间的变化情况,因此从图中可以读出火焰强度的实时值,并可以观测其变化范围,图2中火焰强度值在0.5~0.56之间,将该火焰辐射强度和预先设定的阈值比较,就可以实时判断火焰是否存在或者是否有熄灭的趋势,图2及图3时域图后面部分曲线抖动得厉害,主要原因是由于火焰不是处于自然燃烧状态,而是火焰受到人为因素干扰后出现的波动,这也印证的采集到的数据的准确性,程序能够随着外界条件改变而准确采集到相应信号。

图2~4的下部分频域图,横坐标为频率,纵坐标为幅值谱密度。从能量分布可以看出,在0~15Hz的低频段内,三幅频谱图从上到下能量依次增加,说明火焰燃烧向着不稳定的方向发展。在电厂中可以据此了解锅炉火焰燃烧状况,及时对燃烧进行调整。

在利用该装置检测火焰时,火焰检测电路的可靠性与准确性对检测结果有很大影响,需要对检测电路组件进行调节,使其处于最佳工作状态。程序能实时反映采集到的信号,根据信号正确调节电路组件,提高了准确性和可靠性,避免了火焰检测电路调节的盲目性。

4 结束语

本文利用VC++和Matcom联合编写的程序,可以减少程序代码量,提高编程速度和效率。在需要的地方直接调用Matcom函数就可以完成很多所需的功能,不需要重新编写代码,例如程序中用到的快速傅里叶变换fft()函数,还有一些画图函数等。VC++开发的独立可执行程序效率更高,且能与系统底层硬件交换数据,使得数据采集卡能够实时、高效地采集数据。使用两者混合编写的程序能将实时采集到的数据经过处理后动态反映在图形窗口中,从动态的图形中可以获取火焰燃烧状况的一些特征信息,不仅能够提高火焰电路调节的准确性和可靠性,而且在电厂锅炉火焰燃烧状况的检测上可以发挥很重要的作用,能指导电厂运行人员更加安全、高效地生产

致谢

本篇文章顺利的完成要感谢国家自然科学基金(50736002)和国家高技术研究发展计划项目(863)(2007AA05Z331)提供的支持。

感谢刘石教授,感谢他的细心指导和认真修改,感谢师兄李捷和雷兢,感谢他们对文章修改提出的建设性意见

谨以此篇文章献给我亲爱的父母及所有关心、支持我的人。

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