[发明专利]一种基于辐射谱线测量碳氢发烟火焰温度和发射率的方法

权利要求书

1.一种基于辐射谱线测量碳氢发烟火焰温度和发射率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

1)利用光谱检测设备获得待测火焰辐射谱线，输出测量范围内的设备响应值及相应火焰不同波长的辐射强度；

2)设定可能的温度上下限，从温度下限开始，以100K为步长增加温度，遍历设定的温度范围；

3)对于步骤2)中每一个温度值，以检测所得辐射谱线中间波长处辐射强度为计算起始点，分别向长波和短波区域计算辐射强度，拟合得到一条辐射谱线，计算波长区域与检测所得辐射谱线相同；

4)对于步骤3)中拟合得到的每一条辐射谱线，计算并评估该条辐射谱线与检测所得辐射谱线的接近程度；

5)步骤4)中与检测所得辐射谱线最接近的拟合所得辐射谱线对应的温度值确定为100K步长精度下的最佳温度；

6)围绕步骤5)中得到的最佳温度，缩小温度上下限及步长，替换步骤2)和步骤5)中的温度上下限和步长，重复步骤2)到步骤5)，找到更高精度下的最佳温度，缩小后的温度上下限需至少覆盖替换前步骤2)中的两个步长；

7)不断缩小温度上下限及步长，提高计算精度，直到得到需求精度下的最佳温度；

8)依据最佳温度拟合得到的辐射谱线，计算所有测量波长下的发射率分布；

9)将得到的最佳温度和随波长变化的发射率分布视为火焰温度和发射率的测量结果。

2.根据权利要求1所述的基于辐射谱线测量碳氢发烟火焰温度和发射率的方法，其特征在于：所述步骤3)中每一波长下的辐射强度按照公式(Ⅰ)计算：

式中，I(λ₁)为计算起始点辐射强度，λ₁为计算起始点处波长，λ₂为待计算辐射强度处波长，T为温度，c₁为第一辐射常数，c₂为第二辐射常数，E(m)是烟黑复折射率m的函数。

3.根据权利要求1或2所述的基于辐射谱线测量碳氢发烟火焰温度和发射率的方法，其特征在于：所述步骤4)中检测所得辐射谱线与拟合所得辐射谱线的接近程度用公式(Ⅱ)评估：

式中，N为检测所得辐射谱线的总波长数，α_i为第i个波长下归一化后的光谱检测设备响应值，I_cal,i和I_mea,i分别是拟合所得辐射谱线和检测所得辐射谱线在第i个波长下的辐射强度。