Im Bereich der Sicherheits technik wirken sich die Ausbreitung geschwindigkeit und die Eigenschaften von Flammen direkt auf die Ausbreitung und den Grad der Brands chäden aus. Unter ihnen ist der Ausbreitung dynamik mechanismus von blauen Flammen aufgrund ihrer vollständigen Verbrennung und hohen Temperatur ein Kern problem in der Brandschutz forschung. Herkömmliche Bilder fassung geräte sind bei schwachem Licht nicht empfindlich genug (Quanten effizienz <30%), und es ist schwierig, das vorübergehende Verhalten von blauen Flammen zu erfassen. Mit seiner hohen Quanten effizienz, dem geringen Auslese rauschen und dem hohen Dynamik bereich können sCMOS-wissenschaft liche Kameras die subtilen Änderungen und vorübergehen den Verhaltensweisen von Flammen effektiv erfassen und dabei helfen, den Ausbreitung mechanismus von blauen Flammen zu untersuchen.
Vor kurzem,EnthüllerTechnische Ingenieure und Forscher eines sicherheits technischen Labors führten gemeinsam ein Beobachtungs experiment auf der Grundlage wissenschaft licher sCMOS-Kameras durch.
1) sCMOS wissenschaft liche Kamera:EnthüllerRevealer Gloria 4.2, abgeleitet vom GSENSE2020BSI-Chip, mit einer Auflösung von 2048 × 2048 und einer Quanten effizienz von> 70% im 410-nm-Band.
2) experimentelle Verbrennungs vorrichtung, mit einer Größe von 1,2 m × 0,8 m × 0,6 m, kann die Stabilität und Wiederholbar keit der Verbrennung sicherstellen, indem der Sauerstoff volumen anteil in der Verbrennungs umgebung angepasst und sauerstoff reiche Bedingungen simuliert wird. 3) Bandpass filter mit einer zentralen Wellenlänge von 410nm und einer halben Breite von 10nm wird verwendet, um spektrale Hintergrunds pektral störungen zu unterdrücken und das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. 4) Wissenschaft liche Bildgebung analyze software RPC, verwendet, um Bilddaten zu sammeln und zu speichern, die von sCMOS wissenschaft lichen Kameras in Echtzeit erhalten wurden.
1) Premixed Methan-Sauerstoff, Äquivalenz verhältnis Φ = 0,9, Durchfluss rate 5l/min, Sauerstoff konzentration gradient 25% ~ 35%.
2) Stellen Sie die sCMOS-wissenschaft liche Kamera am seitlichen Zündsystem des Verbrennungs geräts mit einem 50-mm-Objektiv mit C-Mount auf und installieren Sie den Filter vor dem Kamera objektiv.
3) Passen Sie die Brennweite und Blende der sCMOS-wissenschaft lichen Kamera an, erhöhen Sie die Belichtung szeit und den Gewinn und stellen Sie eine klare Erfassung des Verbrennungs bereichs sicher.
4) Verwenden Sie LabView, um die Zündung, die Gas versorgung und die Synchron isation der wissenschaft lichen Kamera zu steuern, und der Synchron isations fehler beträgt weniger als 50 μs.
5) Ändern Sie die Sauerstoff konzentration experimentelle Bedingungen, um Bilddaten von blauen Flammen unter verschiedenen Bedingungen zu erhalten.
6) Basierend auf der selbst programmierten Binarisierungs analyze methode extrahierten die Forscher die Kanten kontur der blauen Flamme, berechnete die Verschiebung der Flamme zu verschiedenen Zeitpunkten basierend auf der extrahierten Flammen kanten positions information und berechnete weiter die Ausbreitung geschwindigkeit der blauen Flamme.
Das vom Experiment aufgenommene Originalbild zeigt deutlich den Falten bereich der Flamme. Durch Anpassung der Versuchs bedingungen wurde festgestellt, dass unter sauerstoff reichen Bedingungen die Verschiebung geschwindigkeit der blauen Flamme unter normalen Luft bedingungen deutlich höher war als die der Flamme. und ein Überschlag war anfällig für das Auftreten während des Vermehrung prozesses.
In diesem Experiment hatte die sCMOS wissenschaft liche Kamera eine gute Reaktion in den ultravioletten und blauen Licht bändern, aufdeckung des mikroskop isch kleinen dynamischen Mechanismus sauerstoff reicher Flammen und Bereitstellung intuitiver und detaillierter Bilddaten zur Untersuchung des Ausbreitung mechanismus von Flammen. In der Zukunft, forscher werden KI-Algorithmen kombinieren, um ein flammens emantisches Segment ierungs modell zu entwickeln, das auf dem U-Net-Modell basiert, um die diagnostische Effizienz unter komplexen Hintergründen zu verbessern und eine stärkere theoretische Unterstützung und technische Garantien für präzise Prävention und Kontrolle zu bieten auf dem Gebiet der Brandschutz technik.
English
Deutsch
