本项目探索用声层析成像温度场检测技术测量仓储粮食温度分布。主要研究内容和取得的成果是研究粮食的声传播特性,推导了粮食中声波飞行时间与粮食温度的函数关系,建立了声学法储粮温度测量模型,分析了粮食密实度等因素对测量的影响,并进行了模型的实验验证;研究声波传播时间测量方法,用小波变换、多重相关分析等手段提高粮食中声波飞行时间估值的准确性与稳定性;研究传感器阵列优化,开发了声层析成像温度场检测仿真研究及传感器阵列优化软件包,分析了传感器个数、位置、像素划分数目等因素对温度场重建精度的影响;研究温度场重建算法并进行算法的仿真与实验验证,所提重建算法复杂温度场重建能力,特别是热点定位能力,显著优于文献中所见算法;研制了基于虚拟仪器技术的声层析成像温度场检测实验系统,用电加热器在实验粮仓(内装1200公斤大豆)中形成热点,重建结果能够正确反映热点位置。项目研究为储粮温度分布声层析成像法检测的实现奠定了基础。本项目发表学术论文12篇,其中10篇已经被EI收录,1篇将被EI收录,培养博士生1名,硕士生8名。
英文主题词acoustic tomography; stored grain; temperature distribution measurement; reconstruction algorithm; delay time estimation