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组合发动机加力燃烧室火焰状态光学图像监测方法研究
1
作者
罗雨馨
曹振
+8 位作者
彭江波
杨超博
张樱娜
胡斌
朱涛
李晓晖
刘文备
亓金浩
于欣
《推进技术》
北大核心
2025年第1期228-236,共9页
为防止发动机在运行过程中出现熄火等异常现象,本文报道了一种基于光学图像的非接触式发动机火焰实时在线监测方法,并在组合发动机加力燃烧试验台上开展了试验验证。利用高速相机采集组合发动机加力燃烧室内火焰的OH*自发辐射图像,通过...
为防止发动机在运行过程中出现熄火等异常现象,本文报道了一种基于光学图像的非接触式发动机火焰实时在线监测方法,并在组合发动机加力燃烧试验台上开展了试验验证。利用高速相机采集组合发动机加力燃烧室内火焰的OH*自发辐射图像,通过内嵌在现场可编程逻辑阵列(Field Program-mable Gate Array,FPGA)板中的图像处理系统实时处理图像并提取表征燃烧状态的火焰特征,利用阈值判断算法实现火焰状态的在线监测,其响应时间最快约为25 ms。此外,研究发现在临近熄火阶段,火焰面积脉动加快,火焰强度波动加剧,监测系统的高灵敏性使其具有捕捉熄火特征的能力,有望在未来实现对熄火等异常燃烧状态的预警。
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关键词
OH~*自发辐射
燃烧诊断
发动机火焰监测
火焰特征提取
非接触测量
火焰状态识别
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职称材料
Ф-OTD R系统中的衰落效应抑制研究进展(特邀)
2
作者
雷艳阳
陈金博
+2 位作者
刘帅旗
李天夫
董永康
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第4期18-33,共16页
相位敏感光时域反射计(Phase-sensitive OTDR,Ф-OTDR)技术通过实时解调背向瑞利散射光信号的相位信息演变过程实现对传感光纤沿线振动/声音信号的定量测量与分析,具有响应速度快、探测灵敏度高等独特优势,在周界安防、油气管线监测、...
相位敏感光时域反射计(Phase-sensitive OTDR,Ф-OTDR)技术通过实时解调背向瑞利散射光信号的相位信息演变过程实现对传感光纤沿线振动/声音信号的定量测量与分析,具有响应速度快、探测灵敏度高等独特优势,在周界安防、油气管线监测、海洋监测等领域具有广阔的应用前景。但由于Ф-OTD R系统受相干衰落效应和偏振衰落效应的影响,散射信号低信噪比位置将形成传感“死区”,导致相位信息解调失真。Ф-OTD R系统结构包括自相干探测和本振外差探测两大类,常见的解调方式包括I Q相位解调、Hilbert变换解调、PGC相位解调和3×3耦合解调。现有的Ф-OTD R系统偏振衰落抑制方案主要包括全保偏系统结构、脉冲光偏振控制及偏振分集,相干衰落抑制方案主要包括波长/频率/相位分集方案、特殊传感单元方案、算法改善方案。现有的偏振、相干衰落抑制方案均有效改善了Ф-OTD R系统中传感“死区”导致的相位解调失真,实现了对振动信号的高保真定量测量。随着Ф-OTD R系统应用领域的不断拓展,高解调速率、多参量融合感知将是未来Ф-OTDR技术的研究趋势。
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关键词
相位敏感光时域反射计技术
相干衰落效应
偏振衰落效应
瑞利散射
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职称材料
题名
组合发动机加力燃烧室火焰状态光学图像监测方法研究
1
作者
罗雨馨
曹振
彭江波
杨超博
张樱娜
胡斌
朱涛
李晓晖
刘文备
亓金浩
于欣
机构
哈尔滨工业大学航天学院激光空间信息全国重点实验室
哈尔滨工业大学
航天
学院
光电子技术研究所
中国科
学院
工程热物理研究所
中国科
学院
大学
航空宇航
学院
江苏中科能源动力研究中心
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第1期228-236,共9页
基金
国家自然科学基金(62305087
62175053)。
文摘
为防止发动机在运行过程中出现熄火等异常现象,本文报道了一种基于光学图像的非接触式发动机火焰实时在线监测方法,并在组合发动机加力燃烧试验台上开展了试验验证。利用高速相机采集组合发动机加力燃烧室内火焰的OH*自发辐射图像,通过内嵌在现场可编程逻辑阵列(Field Program-mable Gate Array,FPGA)板中的图像处理系统实时处理图像并提取表征燃烧状态的火焰特征,利用阈值判断算法实现火焰状态的在线监测,其响应时间最快约为25 ms。此外,研究发现在临近熄火阶段,火焰面积脉动加快,火焰强度波动加剧,监测系统的高灵敏性使其具有捕捉熄火特征的能力,有望在未来实现对熄火等异常燃烧状态的预警。
关键词
OH~*自发辐射
燃烧诊断
发动机火焰监测
火焰特征提取
非接触测量
火焰状态识别
Keywords
Spontaneous emission of OH*
Combustion diagnosis
Engine flame monitoring
Flame feature extraction
Non-contact measurement
Flame state recognition
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
Ф-OTD R系统中的衰落效应抑制研究进展(特邀)
2
作者
雷艳阳
陈金博
刘帅旗
李天夫
董永康
机构
哈尔滨工业大学航天学院激光空间信息全国重点实验室
哈工大郑州研究院
出处
《红外与激光工程》
北大核心
2025年第4期18-33,共16页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB3207600)
国家自然科学基金项目(624B2053)。
文摘
相位敏感光时域反射计(Phase-sensitive OTDR,Ф-OTDR)技术通过实时解调背向瑞利散射光信号的相位信息演变过程实现对传感光纤沿线振动/声音信号的定量测量与分析,具有响应速度快、探测灵敏度高等独特优势,在周界安防、油气管线监测、海洋监测等领域具有广阔的应用前景。但由于Ф-OTD R系统受相干衰落效应和偏振衰落效应的影响,散射信号低信噪比位置将形成传感“死区”,导致相位信息解调失真。Ф-OTD R系统结构包括自相干探测和本振外差探测两大类,常见的解调方式包括I Q相位解调、Hilbert变换解调、PGC相位解调和3×3耦合解调。现有的Ф-OTD R系统偏振衰落抑制方案主要包括全保偏系统结构、脉冲光偏振控制及偏振分集,相干衰落抑制方案主要包括波长/频率/相位分集方案、特殊传感单元方案、算法改善方案。现有的偏振、相干衰落抑制方案均有效改善了Ф-OTD R系统中传感“死区”导致的相位解调失真,实现了对振动信号的高保真定量测量。随着Ф-OTD R系统应用领域的不断拓展,高解调速率、多参量融合感知将是未来Ф-OTDR技术的研究趋势。
关键词
相位敏感光时域反射计技术
相干衰落效应
偏振衰落效应
瑞利散射
Keywords
phase-sensitive optical time-domain reflectometry
interference fading polarization fading
Rayleigh scattering
Rayleigh scattering
分类号
TN247 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
组合发动机加力燃烧室火焰状态光学图像监测方法研究
罗雨馨
曹振
彭江波
杨超博
张樱娜
胡斌
朱涛
李晓晖
刘文备
亓金浩
于欣
《推进技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
Ф-OTD R系统中的衰落效应抑制研究进展(特邀)
雷艳阳
陈金博
刘帅旗
李天夫
董永康
《红外与激光工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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