12、涡旋室内沉积物可视化软硬件系统开发

涡旋室内沉积物可视化软硬件系统开发

1. 引言

在许多科学和生产领域，对过程或结果进行可视化监测至关重要。然而，像涡旋室这类封闭空间内的过程，由于需要密封，直接观察变得困难甚至无法实现。涡旋室常用于在压力或高温下混合各种气体和物质，其内部情况难以直接观察。

目前，对温度高达 1200ºC 的物体进行有效监测存在挑战。高温下固体在可见光范围内发光，会干扰相机成像，且标准相机无法准确评估加热物体的几何形状，普通设备也难以在高温和污染环境下长期工作。

现代涡旋室是复杂的锥形或圆柱形罐体，向上扩展且有多个入口，用于高质量混合气体和液体混合物以及燃烧各种燃料。但在测量体积内的工作条件十分困难，高温空气会使诊断系统的光学和电子设备过热，强烈的热辐射也限制了标准视频监控系统的应用，同时燃烧物质的残留物会影响光的传输。

因此，开发一个利用现代计算机能力、方便实验人员观察涡旋室内情况的系统变得十分迫切，且该系统的运行离不开软件支持。其目标是创建一个完整的软件包，用于涡旋室内沉积物可视化系统的运行，具体任务如下：
- 分析高温实验观察的现状；
- 制定要求；
- 选择硬件平台；
- 开发设备性能监测子系统；
- 开发个人计算机用户应用程序；
- 实现通过 PC 进行远程控制；
- 开发改进沉积物可视化诊断的算法；
- 在类似运行条件下测试系统。

预计最终能创建一个完整的涡旋室内沉积物监测系统，该系统能在高污染密度和背景辐射条件下使用主动照明工作，图像的控制和展示将完全远程进行，方便远程监测系统状态。

2. 主题领域概述

2.1 热辐射