第３７卷第４期
２０１０年４月 光电工程
Ｏｐｔｏ—Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 、，０ｌ＿３７．ＮＯ．４
Ａｐｒｉｌ，２０１０
文章编号：１００３—５０１Ｘ（２０１０）０４—００３９—０５
基于ＣＣＤ 的蒸汽 湿度及水滴直径测量
黄竹青１，２ 曹小玲２，杨继明２，吴 伟 ，
夏侯国伟２，胡 峰 ，周 臻２
（１．国防科技大学光电科学与工程学院，长沙４１００７３；
２．长沙理工大学能源与动力工程学院，长沙４１００７６）
摘要：为了准确测量汽轮机末级蒸汽湿度及其空间分布，本文提出用ＣＣＤ测量湿蒸汽的散射光强分布，并通过
数值拟合得到汽轮机内部的蒸汽湿度和水滴直径。根据ＣＣＤ成像规律以及散射光强的分布特点，建立了包括测
量系统、汽轮机模拟系统在内的实验平台。用５３２ ａｍ的激光照射湿蒸汽，ＣＣＤ拍摄得到２．６ｏ－６．６。角度变化范围
内的散射光强分布，并通过数值拟合得到蒸汽相对湿度变化范围Ｏ．７％－１．２％、水滴平均直径大小为１．４－１．６ｌａｍ。
实验结果表明：该测量方法可以用来测量汽轮机末级蒸汽湿度和水滴直径，并且实现了较大范围内散射光测量
实验结果直观地反映了汽轮机内部蒸汽湿度的变化规律，从而有力地证明ＣＣＤ应用在蒸汽湿度测量中的可行性。
关键词：ＣＣＤ测量；汽轮机；激光散射；蒸汽湿度；水滴直径
中图分类号：０４３６；ＴＫ３３ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００３—５０１Ｘ．２０１０．０４．００８
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＣＤ ｉｎ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｓｔｅａｍ Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ａｎｄ Ｄｒｏｐｌｅｔ Ｓｉｚｅ
ＨＵＡＮＧ Ｚｈｕ－ｑｉｎｇ ，ＣＡＯ Ｘｉａｏ—ｌｉｎｇ ，ＹＡＮＧ Ｊｉ－ｍｉｎｇ ，ＷＵ Ｗｅｉ ， ⅪＡＨｏＵ Ｇｕｏ．ｗｅｉ‘，ＨＵ Ｆｅｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｚｈｅｎ‘
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＤｅｆｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
CCD 测量尺寸及角度实验报告
实验目的：
1.了解CCD测量的基本原理和相关知识。
2.掌握CCD测量仪的使用方法，包括测量尺寸和角度的方法。
3.通过实验，掌握CCD测量尺寸和角度的技巧和注意事项。
实验仪器：
D测量仪
2.测量样品
实验步骤：
1.测量尺寸
（1）将需要测量的样品放在CCD测量仪上，调整样品位置，使其在测量范围内。
（2）在CCD测量仪的软件界面上选择尺寸测量功能，调整测量参数，如测量范围、精度等。
（3）调整测量仪的镜头和光源，使其对准样品表面。
（4）点击软件界面上的测量按钮，开始测量。
（5）记录测量结果，并进行比对和分析。
2.测量角度
（1）将需要测量的样品放在CCD测量仪上，调整样品位置，使其在测量范围内。
（2）在CCD测量仪的软件界面上选择角度测量功能，调整测量参数，如测量范围、精度等。
（3）调整测量仪的镜头和光源，使其对准样品表面。
（4）点击软件界面上的测量按钮，开始测量。
（5）记录测量结果，并进行比对和分析。
实验结果：
1.测量尺寸
样品尺寸：10mm*10mm
测量结果：10.01mm*10.01mm
误差：0.01mm
2.测量角度
样品角度：90度
测量结果：90.05度
误差：0.05度
实验结论：
通过本次实验，我们了解了CCD测量的基本原理和相关知识，掌握了CCD测量仪的使用方法，包括测量尺寸和角度的方法。通过实验，我们掌握了CCD测量尺寸和角度的技巧和注意事项，同时也发现了CCD测量存在一定误差。因此，在实际应用中，需要结合实际情况，选择合适的测量方法和仪器，确保测量结果的准确性和可靠性。
基于CCD的蒸汽湿度及水滴直径测量
黄竹青;曹小玲;杨继明;吴伟;夏侯国伟;胡峰;周臻
【期刊名称】《光电工程》
【年(卷),期】2010(037)004
【摘 要】为了准确测量汽轮机末级蒸汽湿度及其空间分布,本文提出用CCD测量湿蒸汽的散射光强分布,并通过数值拟合得到汽轮机内部的蒸汽湿度和水滴直径.根据CCD成像规律以及散射光强的分布特点,建立了包括测量系统、汽轮机模拟系统在内的实验平台.用532 nm的激光照射湿蒸汽,CCD拍摄得到2.6°～6.6°角度变化范围内的散射光强分布,并通过数值拟舍得到蒸汽相对湿度变化范围0.7%～1.2%、水滴平均直径大小为1.4～1.6μm.实验结果表明:该测量方法可以用来测量汽轮机末级蒸汽湿度和水滴直径,并且实现了较大范围内散射光测量.实验结果直观地反映了汽轮机内部蒸汽湿度的变化规律,从而有力地证明CCD应用在蒸汽湿度测量中的可行性.
【总页数】5页(P39-43)
【作 者】黄竹青;曹小玲;杨继明;吴伟;夏侯国伟;胡峰;周臻
【作者单位】国防科技大学光电科学与工程学院,长沙,410073;长沙理工大学能源与动力工程学院,长沙,410076;长沙理工大学能源与动力工程学院,长沙,410076;长沙理工大学能源与动力工程学院,长沙,410076;国防科技大学光电科学与工程学院,长沙,410073;长沙理工大学能源与动力工程学院,长沙,410076;国防科技大学光电科学与工程学院,长沙,410073;长沙理工大学能源与动力工程学院,长沙,410076
【正文语种】中 文 【中图分类】O436;TK33
【相关文献】
1.二次水滴穿腔对蒸汽湿度测量的影响分析 [J], 钱江波;韩中合;李恒凡;严晓哲
2.激光散射理论在汽轮机蒸汽湿度及水滴直径测量中的应用 [J], 黄竹青;杨继明;孙春生;黄宗升;胡春生;贾宏进
3.双区加热法蒸汽湿度探针内水滴汽化长度的数值计算 [J], 章健;杨常战;杨善让
第３２卷第５期 Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．５ 西华大学学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ·Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ２０１３年９月 Ｓｅｐ．２０１３
·机电工程·
基于ＳＴＭ３２的线阵ＣＣＤ尺寸测量系统
秦付军，黄惟公，邓成中
（西华大学机械工程与自动化学院，成都６１００３９）
摘要：为提高线阵ＣＣＤ的测量精度，提出了一种以ＳＴＭ３２为核心控制器的尺寸测量系统。采用ＳＴＭ３２编程 实现对线阵ＣＣＤ的驱动，利用视频专用ＡＤ９８２６芯片中的相关采样等特殊功能实现对ＣＣＤ输出信号的噪声处理 和模数转换。文章详细阐述了系统中ＣＣＤ驱动、抑制噪声的相关采样、亚像素定位的细分算法等关键技术的实现 原理。该设计既简化了此类系统的硬件设计又便于调试控制参数、实现复杂的细分运算。 关键词：精密尺寸测量；线阵ＣＣＤ；细分算法；ＳＴＭ３２；ＡＤ９８２６ 中图分类号：ＴＮ３８６．５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３—１５９Ｘ（２０１３）０５—００６４—０３ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３—１５９ｘ．２０１３．０５．０１６
Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｌｉｎｅａｒ ＣＣＤ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＴＭ３２
ＱＩＮ Ｆｕ－ｊｕｎ，ＨＵＡＮ Ｗｅｉ—ｇｏｎｇ，ＤＥＮＧ Ｃｈｅｎｇ—ｚｈｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｘｉｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００３９ Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｌｉｎｅａｒ ＣＣＤ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｎ ｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ＳＴＭ３２ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｄｅｓｉｇｎ ｓｃｈｅｍｅ．Ｔｈｅ ｌｉｎｅａｒ ＣＣＤ ｄｒｉｖｅ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｗｉｔｈ ＳＴＭ３２．Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ＡＤ９８２６ ｃｈｉｐ ｉｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｏｇ－－ｔｏ·－ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ＣＣＤ ｏｕｔｐｕｔ ｓｉｇｎａｌ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｐｅｃｉａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ＣＣＤ ｄｒｉｖｅ，ｒｅｌｅｖａｎｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎｏｉｓｅ，ｓｕｂ—ｐｉｘｅｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｅｔｃ．Ｔｈｉｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｕｃｈ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｓ ｄｅｂｕｇｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｃｉｓｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ；ｌｉｎｅａｒ ａｒｒａｙ ＣＣＤ；ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ＳＴＭ３２；ＡＤ９８２６
