[发明专利]一种三维温度场构建装置、方法和设备

权利要求书

1.一种三维温度场构建装置，其特征在于，包括：

若干个超声波传感器，分别设置于固定的空间坐标上，所述若干个超声波传感器用于发送超声波信号、接收超声波信号和产生反馈信号，所述若干个超声波传感器被配置为除发送超声波信号的超声波传感器之外的其他超声波传感器均能接收超声波信号；

信号传输模块，与所述若干个超声波传感器分别电性连接，所述信号传输模块用于发送控制信号至所述若干个超声波传感器和接收所述反馈信号；

信号处理模块，与所述信号传输模块电性连接，用于根据所述空间坐标，控制所述信号传输模块按顺序循环发送所述控制信号和接收所述反馈信号，得到所述控制信号的发送时间点和所述反馈信号的接收时间点；所述信号处理模块利用所述发送时间点、所述接收时间点和所述空间坐标结合空间温度分析法，得到空间温度预值；所述信号处理模块利用所述空间温度预值结合正态分布去噪法，得到空间温度值；所述信号处理模块利用所述空间温度值结合三维温度场重建法，得到三维温度场模型。

2.如权利要求1所述的三维温度场构建装置，其特征在于，所述超声波传感器设置于所述空间内，以所述空间的中心点为对称点对称设置，相邻的所述超声波传感器之间的距离相同。

3.一种三维温度场构建方法，应用于三维温度场构建装置，所述三维温度场构建装置包括：若干个超声波传感器、信号传输模块和信号处理模块，所述若干个超声波传感器和所述信号处理模块分别与所述信号传输模块电性连接，所述若干个超声波传感器分别设置于固定的空间坐标上，其特征在于，所述方法包括：

根据所述空间坐标，控制所述信号传输模块驱动所述若干个超声波传感器按顺序循环发送控制信号，并接收由所述信号传输模块输出的反馈信号，得到所述控制信号的发送时间点和所述反馈信号的接收时间点；

利用所述发送时间点、所述接收时间点和所述空间坐标结合空间温度分析法，得到空间温度预值；

利用所述空间温度预值结合正态分布去噪法，得到空间温度值；

利用所述空间温度值结合三维温度场重建法，得到三维温度场模型。

4.如权利要求3所述的三维温度场构建方法，其特征在于，所述利用所述发送时间点、所述接收时间点和所述空间坐标结合空间温度分析法，得到空间温度预值，包括：

利用所述空间坐标，得到局部被测区域；

利用所述发送时间点、所述接收时间点，得到传输时间；

利用所述空间坐标结合空间方程公式，得到声波路径，所述空间方程公式为：

其中，(x1，y1，z1)为一个所述超声波传感器的空间坐标，(x2，y2，z2)为另一个所述超声波传感器的空间坐标，t为任意值；

利用所述声波路径和所述传输时间，得到局部温度预值；

利用所述局部被测区域和所述局部温度预值，得到空间温度预值。