基于光闪烁的烟气流速测量技术
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杨阳(1985-),男,江苏徐州人,博士,主要从事光电测 量仪器的研究.

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国家“863”计划(2007AA06Z420)和国家自然科学基金 (11204320)资助项目 (1.中船重工 第七一六研究所,江苏 连云港 222006; 2.中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031)


Flue gas velocity measuring technology based on optical scintillation
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    摘要:

    介绍了一种利用颗粒物浓度场随机起伏引起的 光闪烁测量工业烟气排放速度的光学测量技术及其 数据处理方法。对湍流作用下,基于分离式双光路测量系统结构的光闪烁互相关进行了分析 ,得到了相关 函数的理论表达式。采用单向循环链表的数据存储结构实现信号数据在时间域的滑动,同时 满足了测量实 时性和平均性的要求。使用快递傅里叶变换(FFT)计算光闪烁 互相关,提出了一 种应用高级矢量扩展(AVX)指令加速FFT的方法,在基于Intel i7处理器的计算平台上将FF T的计算速度提高了1倍。最后给出了光闪烁法用于工业现场烟气流速测量的 结果,与使用皮托管测量的结果基本一致,证明了本文光学测量技术及其数据处理方法的有 效性。

    Abstract:

    An optical measuring technology and its data processing method for the discharge velocity measurement of industrial flue gas are introduced,using the optical sc intillation signals caused by the random fluctuations of particulate concentration field.Under the influence of t urbulence,the cross correlation of optical scintillation signals,which is based on the separate double optical path measuring system structure,is analyzed,and the theoretical expression of the correlation function is acquired .The single circular linked list is adopted as the data accessing structure to implement the signal data sliding in time domain,and it can satisfy the requirements of real time and average simultaneously.The value of the optica l scintillation cross correlation is calculated by the fast Fourier transform (FFT).An implementation method of para llel one-dimensional FFT using advanced vector extensions (AVX) instructions is proposed,and the FFT calculati ng speed is doubled on the computing platform which is based on the Intel i7CPU.Finally,the field test r esults show that the flow velocity measured by the proposed technique in this paper is consistent well with the value tested by Pitot tube.It verifies the effectivenesses of this optical measuring technology and its data processing method.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨阳,张志荣,倪志波.基于光闪烁的烟气流速测量技术[J].光电子激光,2014,(4):711~717

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  • 收稿日期:2013-08-29
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