[发明专利]激光器相对螺旋运动重建烟气浓度温度分布的方法及系统

权利要求书

1.一种激光器相对螺旋运动重建烟气浓度温度分布的方法，包括以下步骤：

(1)利用光束整形透镜对激光信号进行整形使之形成扇状片型光斑，扇状片型光斑穿过轴向的烟道并与烟道横截面平行；

(2)使光束整形透镜绕烟道的轴心作圆周状旋转；

(3)利用烟道另一侧与光束整形透镜对应的聚焦柱面镜汇聚激光信号，并通过线性阵列探测器将测量信号传送至计算机获取断层平面上的投影数据；所述断层平面上的投影数据是根据以下方式得到的：

用两个连续的旋转360°的投影数据集来获取一个恒定位置的360°的重建平面的投影数据集；该重建平面位于两次旋转的正中间，且垂直于旋转轴；利用两个连续的旋转360°的投影数据集，对在同一角度下的投影数据之间根据内插公式进行线性插值；该其内插公式为：

P′(L，M)＝wP(L，M)+(1-w)P(L，M+2π)    (1)

式中：P(L，M)为位置序号为L，旋转度数为M处的投影值；P(L，M+2π)为位置序号为L，旋转度数为M+360°时的投影值；P’(L，M)为位置序号为L处的两次投影数据集之间的的投影值，w为插值系数；

得到的重建平面的投影数据即为断层平面上的投影数据；

(4)根据重建算法对烟道气体浓度和温度的图像重建，获得气体浓度和温度三维分布数据。

2.一种用于实现权利要求1所述激光器相对螺旋运动重建烟气浓度温度分布方法的系统，包括信号发生器、激光源和光纤输出端，其特征在于，还包括设于电动旋转台边缘的光束整形透镜，聚焦柱面镜位于与光束整形透镜相对应的电动旋转台另一侧边缘；电动旋转台与烟道的横截面平行，电动旋转台与烟道具有同一个旋转轴心；聚焦柱面镜通过信号线依次与线性阵列探测器和计算机连接。

3.根据权利要求2所述实现激光器相对螺旋运动重建烟气浓度温度分布方法的系统，其特征在于，有一旋转台控制器与电动旋转台连接。