公开(公告)号：CN118294019A

公开(公告)日：2024-07-05

申请号：CN202410298600.4

申请日：2024-03-15

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王庆冉 ,  任亚涛 ,  何明键 ,  高包海 ,  齐宏

IPC: G01J5/00 ,  G01N21/84 ,  G01J5/02 ,  G01J5/08

Abstract: 一种基于自由基辐射发光技术的火焰诊断系统及方法，属于超快光学技术领域。本发明是为了解决现有火焰诊断方法存在监测环境要求严格，诊断效果差的问题的问题。本发明所述的火焰燃烧模块用于产生待诊断火焰；自由基激发模块对火焰中的自由基进行激发，产生自由基辐射发光区域；采用双光梳系统模块产生两个光梳；将所述光梳耦合进光纤中再分进多束发射光纤，定时移动多束发射光纤沿所述火焰内的自由基辐射发光区域旋转；接收经过火焰的信号，获取实时光谱信号，采用数据处理分析系统分析光谱信号中的自由基浓度和特性的信息，利用迭代重建算法计算温度和气体分子浓度的三维分布信息，对火焰进行诊断。本发明适用于火焰诊断。

公开(公告)号：CN117871356A

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202410106525.7

申请日：2024-01-25

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王庆冉 ,  任亚涛 ,  杨力 ,  何明键 ,  高包海 ,  齐宏

IPC: G01N15/075 ,  G01J5/00 ,  G01J5/48 ,  G01J5/53 ,  G01N21/31 ,  G01D21/02 ,  G01N21/01 ,  G01N31/12

Abstract: 一种基于双光梳光谱的火焰多参数场探测系统及方法，属于高温热辐射测量技术领域。本发明解决了现有无法实现高温火焰温度及组分浓度参数三维空间分布的问题。本发明所述的双光梳系统产生稳定的频率光梳信号，光纤分束器3将频率光梳信号分为光强相同的n束光，n束光经过烟碳火焰后再入射至光电探测器的采集面，红外光场相机拍摄烟碳火焰，获取烟碳火焰的红外图像；数据处理系统利用烟碳火焰的红外图像获取光场测量信号，利用所述测量信号和光场测量电信号，采用反问题算法，获取烟碳颗粒火焰的温度场，再利用所述温度场，采用光谱理论中的辐射传输方程计算获取火焰的组分浓度场和压力场。本发明适用于高温热辐射测量。

公开(公告)号：CN118190863A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410111049.8

申请日：2024-01-25

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王庆冉 ,  任亚涛 ,  牛志田 ,  何明键 ,  高包海 ,  齐宏

IPC: G01N21/3581 ,  G01N21/3504 ,  G01N15/075 ,  G01J5/00 ,  G01J5/48 ,  G01N21/01 ,  G01N31/12

Abstract: 湍流火焰动态多参数场三维分布的测量系统及方法，属于高温热辐射测量技术领域。本发明解决了现有高速湍流火焰时多参数场的三维分布的测量精度差、效率低的问题，本发明采用双光梳系统产生稳定的频率光梳信号，采用光栅分束器将频率梳信号分成多束光信号，所述多束光信号经过火焰燃烧装置后入获取测量光信号，经光电探测器转换为测量电信号，信息采集分析系统利用所述信号构建高温火焰辐射物性与三维温度场协同重构模型和高温碳烟火焰气固两相燃烧产物组分浓度场协同重构模型，进行三维温度场和三维浓度场重构，获取燃烧产物的温度分布和浓度分布。本发明适用于湍流火焰动态参数分析。

公开(公告)号：CN119044245A

公开(公告)日：2024-11-29

申请号：CN202411151079.8

申请日：2024-08-21

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王庆冉 ,  任亚涛 ,  何明键 ,  高包海 ,  齐宏

IPC: G01N25/28 ,  G06T17/00 ,  G01N15/075 ,  G01N15/0205 ,  G01B11/00 ,  G01B11/24 ,  G01N21/21

Abstract: 一种燃烧过程三维光热参数重构方法及系统，属于燃烧诊断领域领域。解决了现有光场参数测量存在高温环境下测量精度低、在复杂背景下提取有效信号的准确性差的问题。本发明采用偏振光谱相机和光场相机同步对燃烧区域进行多角度的数据采集，获取燃烧区域的偏振光谱数据和光场数据；从光场数据中提取光场深度信息，利用光场深度信息结合光场重建算法，构建燃烧区域的三维结构，对偏振光谱数据进行光谱分析，获取偏振光谱的偏振度和偏振角信息；结合CT重建算法利用三维结构；获取燃烧过程中颗粒物的三维分布场；基于偏振光谱信息和预处理后的光场数据，利用优化后的三维结构，计算燃烧区域的气体的三维温度场和浓度场分布。主要用于燃烧产物参数获取。

公开(公告)号：CN119043494A

公开(公告)日：2024-11-29

申请号：CN202411144398.6

申请日：2024-08-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 齐宏 ,  王庆冉 ,  任亚涛 ,  何明键 ,  高包海

IPC: G01J5/00 ,  G01J5/10 ,  G01J3/447 ,  G01N21/64 ,  G01N21/76 ,  G01N15/075 ,  G06F17/10 ,  G06F17/16 ,  G06F17/11

Abstract: 一种基于偏振技术和主被动层析技术融合探测火焰多参数场的方法，属于高温火焰热辐射测量技术领域。本发明针对现有高温火焰的主被动层析技术由于光学组件影响或火焰自身光学特性影响造成测量精度差的问题。包括获得烟碳火焰的辐射强度信号测量值，并计算光谱辐射物性参数分布；结合偏振光场信号和辐射光场信号计算出射辐射强度；再计算黑体光谱辐射强度、烟碳火焰的温度，进而得到烟碳火焰的温度场；设定浓度场和压力场，计算烟碳火焰的辐射强度信号估计值，结合辐射强度信号测量值构建目标函数方程，并计算目标函数值；直到设定的浓度场和压力场使目标函数值满足预设阈值，将当前浓度场和压力场作为最终火焰探测结果。本发明用于火焰参数探测。