1.一種溫度場的溫度測量方法,其特征在于:利用測溫模塊的電阻測量信息,結(jié)合熱流平衡理論以及禁忌搜索算法計算測溫模塊上的溫度分布,具體步驟如下:
步驟1、將所述測溫模塊劃分為m個網(wǎng)格單元,其中,m為不小于3的正整數(shù);
步驟2、采集流經(jīng)所述測溫模塊上的電流、所述測溫模塊兩端的電壓及每個所述網(wǎng)格單元的位置數(shù)據(jù),計算獲得所述測溫模塊的等效電阻Re及每個所述網(wǎng)格單元的溫度初始值及導熱系數(shù)初始值;
步驟3、結(jié)合所述測溫模塊的密度值、比熱容值、位置數(shù)據(jù)、每個所述網(wǎng)格單元的溫度初始值及導熱系數(shù)初始值,基于第一類邊界條件,建立所述測溫模塊的熱平衡方程,具體為:
式中,ρ為所述測溫模塊的密度值;c為所述測溫模塊的比熱容值;λ為導熱系數(shù)值;x、y為網(wǎng)格單元的坐標值,t為溫度值;
步驟4、對所述測溫模塊的熱平衡方程進行離散化,采用禁忌搜索算法進行計算得到并計算獲取所述測溫模塊的總電阻值比較所述等效電阻Re與總電阻值的差值,并當值時,停止計算,進而得到所述測溫模塊上的溫度分布;其中,i指的是沿x軸方向上的第i個網(wǎng)格單元;j指的是沿y軸方向上的第j個網(wǎng)格單元;i×j=m,且i、j均為正整數(shù);n指的是計算步驟,n≥1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度場的溫度測量方法,其特征在于:所述步驟2還包括同時采集所述測溫模塊兩端的溫度值,將所述測溫模塊兩端的溫度值作為所述測溫模塊兩端的網(wǎng)格單元的溫度初始值,并結(jié)合所述測溫模塊的密度值、比熱容值、位置數(shù)據(jù)、剩余每個所述網(wǎng)格單元的溫度初始值及導熱系數(shù)初始值,采用禁忌搜索算法對剩余每個所述網(wǎng)格單元的溫度進行計算,直至滿足的條件,以得到所述測溫模塊上的溫度分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度場的溫度測量方法,其特征在于:所述步驟2還包括同時采集所述測溫模塊任意一端的溫度值,將所述測溫模塊任意一端的溫度值作為所述測溫模塊任意一端的網(wǎng)格單元的溫度初始值,并結(jié)合所述測溫模塊的密度值、比熱容值、位置數(shù)據(jù)、剩余每個所述網(wǎng)格單元的溫度初始值及導熱系數(shù)初始值,采用禁忌搜索算法對剩余每個所述網(wǎng)格單元的溫度進行計算,直至滿足的條件,以得到所述測溫模塊上的溫度分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的溫度場的溫度測量方法,其特征在于:在步驟4中,的計算公式為:
式中,λ為導熱系數(shù)值;t為溫度值;i指的是沿x軸方向上的第i個網(wǎng)格單元;j指的是沿y軸方向上的第j個網(wǎng)格單元;i×j=m;n指的是計算步驟,n≥1;其中,i、j與n均為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度場的溫度測量方法,其特征在于:所述測溫模塊為線型或平面型結(jié)構(gòu)。
6.一種溫度場的溫度測量裝置,其特征在于,包括:
測溫模塊,設于待測物體上;
電流源模塊,設于所述測溫模塊的兩端,為所述測溫模塊提供電流;
電壓測量模塊,設于所述測溫模塊的兩端,用于測量所述測溫模塊兩端的壓降值;
溫度場轉(zhuǎn)換模塊,分別與所述測溫模塊、電流源模塊及電壓測量模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度場的溫度測量裝置,其特征在于,所述溫度場轉(zhuǎn)換模塊包括:
第一模塊,用于“將所述測溫模塊劃分為m個網(wǎng)格單元其中,m為不小于3的正整數(shù)”;
第二模塊,用于“采集流經(jīng)所述測溫模塊上的電流、所述測溫模塊兩端的電壓及每個所述網(wǎng)格單元的位置數(shù)據(jù),計算獲得所述測溫模塊的等效電阻Re及每個所述網(wǎng)格單元的溫度初始值及導熱系數(shù)初始值”;
第三模塊,用于“結(jié)合所述測溫模塊的密度值、比熱容值、位置數(shù)據(jù)、每個所述網(wǎng)格單元的溫度初始值及導熱系數(shù)初始值,基于第一類邊界條件,建立所述測溫模塊的熱平衡方程”;
第四模塊,用于“對所述測溫模塊的熱平衡方程進行離散化,采用禁忌搜索算法進行計算得到并計算獲取所述測溫模塊的總電阻值比較所述等效電阻Re與總電阻值的差值,并當值時,停止計算,進而得到所述測溫模塊上的溫度分布;其中,i指的是沿x軸方向上的第i個網(wǎng)格單元;j指的是沿y軸方向上的第j個網(wǎng)格單元;i×j=m,且i、j均為正整數(shù);n指的是計算步驟,n≥1”。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度場的溫度測量裝置,其特征在于:還包括一個設于所述測溫模塊任意一端的輔助測溫元件,且所述輔助測溫元件與所述溫度場轉(zhuǎn)換模塊連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度場的溫度測量裝置,其特征在于:還包括兩個分別設于所述測溫模塊兩端的輔助測溫元件,且所述兩個輔助測溫元件分別與所述溫度場轉(zhuǎn)換模塊連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項所述的溫度場的溫度測量裝置,其特征在于:還包括與所述溫度場轉(zhuǎn)換模塊連接的環(huán)境溫度測量模塊。