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申请/专利权人：西安科技大学
摘要：本发明公开了一种基于声学基础的煤温全过程监测实验装置及方法，该实验装置中的声学感温监测系统集成声波发生器模块、全过程耦合收发式传扬模块、信号数据处理与分析模块、控制模块等，旨在结合主动式和被动式探测技术全面监测煤体在升温全周期过程中的温度变化。在融合升级的控制与数据采集系统、供风及环境控制系统、中央控制系统的基础上，基于大型煤自燃高温点时空演化路径及热孕育可视化实验装置进行测试，能够在实现分析煤自然全过程氧化特性的同时，准确捕捉温度场分布情况。本发明还旨在通过优化装置设计减少煤样用量和提高实验重复性，同时通过集成神经网络算法和三维温度场可视化技术，提升数据可用性和实验安全性。
主权项：1.一种基于声学基础的煤温全过程监测实验装置，其特征在于，包括声学感温监测系统、控制与数据采集系统、供风及环境控制系统和中央控制系统，其中，所述控制与数据采集系统用于收集气体、检测温度并进行数据传输；所述供风及环境控制系统用于控制进入煤体的风流温度和湿度；所述声学感温监测系统包括：声波发生器模块，用于产生特定频率范围内的声波信号，通过所述中央控制系统调节频率和强度；全过程耦合收发式传扬模块，包括主动式声探系统、声发射传感器；其中，所述主动式声探系统用于煤自燃的前期和中期过程监测，包括多个声波换能器部署为三维阵列，在一个声波换能器被控制用于发射声波信号的情况下，其余位于对侧的声波换能器作为接收器接收该声波信号；所述声发射传感器作为被动式测试模块用于煤自燃的后期高温燃烧过程监测；通过所述中央控制系统实时监测煤体温度自动切换主动式声探系统和声发射传感器的工作模式；信号处理与数据分析模块，用于对接收到的声波信号进行处理，提取反映煤体温度变化的关键数据，利用声速与温度之间的已知关系，计算每条声波传播路径上的平均温度，采用克里金插值法估计出煤体区域内任一点的温度值，并结合神经网络对声波传播路径和飞渡时间与温度的关系进行回归分析，迭代优化得到温度场模型以预测温度结果，重建煤体内部的三维温度场；控制模块，用于控制所述声学感温监测系统的运行，管理各模块之间的通讯和数据交换。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 西安科技大学 一种基于声学基础的煤温全过程监测实验装置及方法
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