一种基于声学法的炉膛温度场重构装置及方法.pdf

本发明公开了一种基于声学法的炉膛温度场重构装置及方法，包括设置锅炉炉膛内设置若干个声波发生器及与声波发生器相适配的声波拾取器；声波发生器和声波拾取器上设置有位移检测装置，位移检测装置连接设置有数据采集传输装置；还包括和数据采集传输装置、声波发生器、声波拾取器相接的数据处理中心；声波发生器和声波拾取器位于炉膛同一个截面上，声波发生器和声波拾取器构成的声波传递路径分布成平面网络状。本发明能够有效解决现有基于声学法的炉膛温度场重构装置及方法在温度场重构时，温度场的重构精度低，影响到运行人员的操作，进而影响锅炉运行的经济性和安全性的问题。

1.一种基于声学法的炉膛温度场重构装置，其特征在于：包括设置在锅炉炉膛内的若
干个声波发生器及与声波发生器相适配的声波拾取器；声波发生器和声波拾取器上设置有
位移检测装置，位移检测装置连接设置有数据采集传输模块；还包括和数据采集传输模块、
声波发生器、声波拾取器相接的数据处理中心；声波发生器和声波拾取器位于炉膛同一个
截面上，声波发生器和声波拾取器构成的声波传递路径分布成平面网络状。
2.根据权利要求1所述的基于声学法的炉膛温度场重构装置，其特征在于：声波发生器
包括用于将声学信号转换为电能信号的换能探头和用于实现信号的放大和滤波功能的信
号调整电路板；位移检测装置为激光测距仪。
3.根据权利要求1或2所述的基于声学法的炉膛温度场重构装置，其特征在于：数据处
理中心设置有自适应滤波器，该自适应滤波器为多通道型数字带通滤波器。
4.根据权利要求3所述的基于声学法的炉膛温度场重构装置，其特征在于：数据采集传
输模块为基于Linux内核的嵌入式系统，其处理器采用ARM11内核；该嵌入式系统中内置了
16位模数转换器，模数转换器的采样频率为100KHz；嵌入式系统还配置有可实现基于TCP/
IP协议的网络通信的RJ45接口。
5.根据权利要求4所述的基于声学法的炉膛温度场重构装置，其特征在于：声波发生器
为气动式声波发生器，声强在140dB以上；换能探头为传声器，信号调整电路板内置转折频
率为2KHZ的高通滤波器。
6.一种基于声学法的炉膛温度场重构方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤(1)：将若干声波发生器和声波拾取器设置在锅炉炉膛的同一截面上，声波发生器
和声波拾取器之间的飞渡路径分布程平面网络状；通过位移检测装置测量出炉膛冷态时各
声波发生器、声波拾取器间与该层锅炉平面安装基准点间的距离及方位角信息数据，并将
相应的数据通过数据采集传输模块录入数据处理中心；每个声波发生器、声波拾取器均设
置有位移检测装置，各位移检测装置以冷态时设定的参考位置为工作原点；声波发生器的
主发声频率在2～16KHZ，具有多个相隔1KHz以上的谐波。
步骤(2)：在炉膛热态时，数据中心依照设定的时序控制各个声波发生器依次发声，并
实时通过数据采集传输模块读取各位移检测装置的位移数据；
步骤(3)：数据中心每次获取各位移检测装置的位移数据后，根据步骤(1)获取的炉膛
冷态时各声波发生器、声波拾取器与该层锅炉平面安装基准点间的距离及方位角信息数
据，使用几何学算法通过各位移检测装置的位移数据计算出该发声时刻声波发生器和声波
拾取器之间的实时距离；
步骤(4)：数据处理中心每次通过声波拾取器获取完声波波形信号后，经过自适应滤波
器滤波后，通过归一化型互相关算法计算出各飞渡路径上的飞渡时间；
步骤(5)：数据中心根据步骤(3)获取的热态飞渡距离和步骤(4)获取的飞渡时间计算
出各飞渡路径上的声波平均速度；
步骤(6)：数据中心根据步骤(5)获取的各飞渡路径上的声波平均速度通过温度场重构
算法重构出炉膛内的温度场分布。
7.根据权利要求6所述的基于声学法的炉膛温度场重构方法，其特征在于：步骤(3)所
述热态飞渡距离得到方式如下：热态飞渡距离得的简化计算方式如下：
其中L₁为冷态时以该锅炉平面安装基准点为参考
点的各声波发生器和声波拾取器之间的距离；ΔX₁为第一测点的热态横向位移；ΔY₁为第一
测点的热态纵向位移ΔY₁；ΔX₂为第二测点的热态横向位移；ΔY₂为第二测点的热态纵向位
移。
8.根据权利要求6所述的基于声学法的炉膛温度场重构方法，其特征在于：步骤(4)所
述飞渡时间通过归一化型互相关算法计算得到，自适应滤波器先对每次声波信号进行快速
傅里叶变换(FFT)分析，抽取其中若干个幅度峰值处所对应的频率数值Fi(n＝1，2，...n)，
选择幅度最高的3个频率值；构造以峰值频率值为中心频率的FIR型带通滤波器，所述的FIR
型带通通滤波器具有的差分方程形式，通过调整b_k序列的参数
值构造N个带通范围为Fi±0.1khz，滚降率大于120dB的带通滤波器；使用生成的N个滤波器
依次对每个声波拾取器的采样数据段进行滤波，对第i个声波拾取器的采样数据段Si进行
滤波后得到N份经滤波后的数据对滤波后的每个数据段使用
进行规约化得到对应的规约化数据段其中：Floor
()表示向下取整，Vi为数据段中第Ti时刻点处对应的数值，MIN为该段数据中的最小值，
MAX为该段数据中的最大值，A为规约的范围值；将一条路径上对应于声波发射点和声波接
收点的规约化数据按照上标匹配的方式进行分组，将对应于声波发射点的规约化数据为
对应于声波接收点的规约化数据为将其分组为
共计N组数据，将每个分组数据用于互相关算法中求取该组数据对应的飞渡时间；其中飞渡
时间通过互相关算法计算得到，可表示为：由使得
ρ_xy(m)取最大值的m值和采样频率确定两列信号的飞渡时间差值；经过互相关算法计算后可
以获取N个飞渡时间值，取其算术平均值或中位值作为该路径上的飞渡时间。
9.根据权利要求6至8任意一项所述的基于声学法的炉膛温度场重构方法，其特征在
于：步骤(5)所述声波平均速度得到方式可表示为：式中，C为介质中声波传播速度，L
为由步骤(3)计算出的热态飞渡距离，τ为步骤(4)计算出的声波飞渡时间；步骤(6)所述温
度场重构算法可表示为：将整个温度场划分成M个区域，依次用数字i(i＝1，2，…，M)表示，
每一个区域里的温度都是未知的，并且被假设为均匀的，温度场重构的准确性取决于温场
划分的方法，用ΔSik表示第k条声波路径穿过第i个区域的路径长度，则第k条飞渡路径的
飞渡时间可以表述为由各路径的ΔSik按行排列方式构造出S矩阵，由各
路径的声波飞渡时间τ构造出路径飞渡时间的列向量T，A是区域特性列向量，应用最小二乘
法得S^T·S·A＝S^T·T，进而得到A＝(S^T·S)^-1·S^T·T，各区域的平均温度的其
中：Z为锅炉气体状态确定的常数，A_i是区域特性列向量A中对应于第i个区域的元素；将各
区域平均温度作为区域几何中心点的温度，利用插值算法，便可拟合出整个待测二维温度
场。
10.根据权利要求6所述的基于声学法的炉膛温度场重构方法，其特征在于：步骤(2)中
数据中心依照单向循环式时序控制各个声波发生器依次发声。

一种基于声学法的炉膛温度场重构装置及方法

技术领域

本发明涉及炉膛温度场重构领域，尤其涉及一种基于声学法的炉膛温度场重构装
置及方法。

背景技术

在利用锅炉燃烧化石燃料或其他燃料来产生热能或其他二次能源的过程中，炉膛
温度场的分布情况是反映燃烧过程、污染物生成情况、设备状态的重要参数，对于锅炉控制
和燃烧诊断具有十分重要的意义，还直接影响到锅炉的经济性、安全性和环保性能。由于炉
膛中的燃烧过程具有瞬变性、随机湍流和环境恶劣等特征，给有关热物理量场参数的测量
带来了困难，尤其是温度分布的测量更加困难。传统的测温技术上采取高温热电偶的方法
对燃烧或者烟气以及其他高温环境进行测量，受元件材料高温性能的限制和影响，只能做
短时间的测量，无法实现在线的监测。声学测温法作为一种基于声学理论的锅炉燃烧在线
监测的新型温度测量技术，受外部条件的影响小，适用于各种高温、腐蚀、多尘的恶劣环境。
声学测温法能够给出整个炉膛温度场的各部分准确的温度数据，能够对炉膛温度场进行连
续测量；具有测量精度高、测量范围广、实时监测和远程控制等诸多优点。

声学测温方法的基本原理是基于声波在气体介质中的传播速度是该气体组分和
绝对温度的函数，其关系可表示为式中，C为介质中声波传播速度，L飞渡路径的
长度，τ为声波的飞渡时间，α为与介质有关的常数，T为介质的绝对温度。使用采用声学法准
确测定炉内介质温度时需要确定(1)声波发射和接收装置之间的飞渡路径的长度L；(2)声
波在发射、接收装置之间的飞渡时间τ。

声学测温方法的声波发射和接收装置安装于锅炉的炉壁上。锅炉的炉壁是由各种
复杂的管系和钢结构组成的整体，受热后将产生膨胀。在锅炉热态运行时，冷态安装好的炉
壁要膨胀变形；炉内受热面的结构和热负荷不同，汽水管道结构及内部工质热力参数不同，
产生的膨胀量也不同，无法用函数精确表示，且这种膨胀是动态变化的。这导致锅炉热态运
行时声波发射和接收装置间的相对位置会经常发生变化，即声波发射和接收装置之间的飞
渡路径的长度是动态变化的。

现有的声学法炉膛温度场重构系统及其方法，系统无法检测声波发射和接收装置
间的相对位置变化情况，在对温度场重建时将飞渡路径的长度视为冷态安装时的长度值或
者采取估值补偿的方法。如果温度场重构时仍将各声波飞渡路径的长度按照冷态安装时的
飞渡路径长度进行处理、或者按有限经验进行估值补偿，势必会降低温度场重建的精度，温
度场测量的不准确直接影响到运行人员的操作，进而影响锅炉运行的经济性和安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于声学法的炉膛温度场重构装置及方法，解决现有声
学法炉膛温度场重构系统及其方法存在的如下问题：现有的声学法炉膛温度场重构系统及
其方法无法检测声波发射和接收装置间的相对位置变化情况，在对温度场重建时将飞渡路
径的长度视为冷态安装时的长度值或者采取估值补偿的方法。如果温度场重构时仍将各声
波飞渡路径的长度按照冷态安装时的飞渡路径长度进行处理、或者按有限经验进行估值补
偿，势必会降低温度场重建的精度，温度场测量的不准确直接影响到运行人员的操作，进而
影响锅炉运行的经济性和安全性的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于声学法的炉膛温度场重构
装置，包括设置在锅炉炉膛内的若干个声波发生器及与声波发生器相适配的声波拾取器；
声波发生器和声波拾取器上设置有位移检测装置，位移检测装置连接设置有数据采集传输
模块；还包括和数据采集传输模块、声波发生器、声波拾取器相接的数据处理中心；声波发
生器和声波拾取器位于炉膛同一个截面上，声波发生器和声波拾取器构成的声波传递路径
分布成平面网络状。

优选的，声波发生器包括用于将声学信号转换为电能信号的换能探头和用于实现
信号的放大和滤波功能的信号调整电路板；位移检测装置为激光测距仪。

优选的，数据处理中心设置有自适应滤波器，该自适应滤波器为多通道型数字带
通滤波器。

优选的，数据采集传输模块为基于Linux内核的嵌入式系统，其处理器采用ARM11
内核；该嵌入式系统中内置了16位模数转换器，模数转换器的采样频率为100KHz；嵌入式系
统还配置有可实现基于TCP/IP协议的网络通信的RJ45接口。

优选的，声波发生器为气动式声波发生器，声强在140dB以上；换能探头为传声器，
信号调整电路板内置转折频率为2KHZ的高通滤波器。

一种基于声学法的炉膛温度场重构方法，包括如下步骤：

步骤(1)：将若干声波发生器和声波拾取器设置在锅炉炉膛的同一截面上，声波发
生器和声波拾取器之间的飞渡路径分布程平面网络状；通过位移检测装置测量出炉膛冷态
时各声波发生器、声波拾取器间与该层锅炉平面安装基准点间的距离及方位角信息数据，
并将相应的数据通过数据采集传输模块录入数据处理中心；每个声波发生器、声波拾取器
均设置有位移检测装置，各位移检测装置以冷态时设定的参考位置为工作原点；；声波发生
器的主发声频率在2～16KHZ，具有多个相隔1KHz以上的谐波；

步骤(2)：在炉膛热态时，数据中心依照设定的时序控制各个声波发生器依次发
声，并实时通过数据采集传输模块读取各位移检测装置的位移数据；

步骤(3)：数据中心每次获取各位移检测装置的位移数据后，根据步骤(1)获取的
炉膛冷态时各声波发生器、声波拾取器与该层锅炉平面安装基准点间的距离及方位角信息
数据，使用几何学算法通过各位移检测装置的位移数据计算出该发声时刻声波发生器和声
波拾取器之间的实时距离；

步骤(4)：数据处理中心每次通过声波拾取器获取完声波波形信号后，经过自适应
滤波器滤波后，通过归一化型互相关算法计算出各飞渡路径上的飞渡时间；

步骤(5)：数据中心根据步骤(3)获取的热态飞渡距离和步骤(4)获取的飞渡时间
计算出各飞渡路径上的声波平均速度；

步骤(6)：数据中心根据步骤(5)获取的各飞渡路径上的声波平均速度通过温度场
重构算法重构出炉膛内的温度场分布。

进一步，步骤(3)所述热态飞渡距离得到方式如下：热态飞渡距离得的简化计算方
式如下：其中L₁为冷态时以该锅炉平面安装基
准点为参考点的各声波发生器和声波拾取器之间的距离；ΔX₁为第一测点的热态横向位
移；ΔY₁为第一测点的热态纵向位移ΔY₁；ΔX₂为第二测点的热态横向位移；ΔY₂为第二测
点的热态纵向位移。

进一步，步骤(4)所述飞渡时间通过归一化型互相关算法计算得到，自适应滤波器
先对每次声波信号进行快速傅里叶变换(FFT)分析，抽取其中若干个幅度峰值处所对应的
频率数值Fi(n＝1，2，...n)，选择幅度最高的3个频率值；构造以峰值频率值为中心频率的
FIR型带通滤波器，所述的FIR型带通通滤波器具有的差分方程
形式，通过调整b_k序列的参数值构造N个带通范围为Fi±0.1khz，滚降率大于120dB的带通
滤波器；使用生成的N个滤波器依次对每个声波拾取器的采样数据段进行滤波，对第i个声
波拾取器的采样数据段Si进行滤波后得到N份经滤波后的数据对滤波
后的每个数据段使用进行规约化得到对应的规约化数据段
其中：Floor()表示向下取整，Vi为数据段中第Ti时刻点处对应的数值，
MIN为该段数据中的最小值，MAX为该段数据中的最大值，A为规约的范围值；将一条路径上
对应于声波发射点和声波接收点的规约化数据按照上标匹配的方式进行分组，将对应于声
波发射点的规约化数据为对应于声波接收点的规约化数据为将其分组为
共计N组数据，将每个分组数据用于互相关算法中求
取该组数据对应的飞渡时间；其中飞渡时间通过互相关算法计算得到，可表示为：
由使得ρ_xy(m)取最大值的m值和采样频率确定两列信
号的飞渡时间差值；经过互相关算法计算后可以获取N个飞渡时间值，取其算术平均值或中
位值作为该路径上的飞渡时间。

进一步，步骤(5)所述声波平均速度得到方式可表示为：式中，C为介质中声
波传播速度，L为由步骤(3)计算出的热态飞渡距离，τ为步骤(4)计算出的声波飞渡时间；步
骤(6)所述温度场重构算法可表示为：将整个温度场划分成M个区域，依次用数字i(i＝1，
2，…，M)表示，每一个区域里的温度是未知的，并且被假设为均匀的，温度场重构的准确性
取决于温场划分的方法，用ΔSik表示第k条声波路径穿过第i个区域的路径长度，则第k条
飞渡路径的飞渡时间可以表述为由各路径的ΔSik按行排列方式构造出S
矩阵，由各路径的声波飞渡时间τ构造出路径飞渡时间的列向量T，A是区域特性列向量，应
用最小二乘法得S^T·S·A＝S^T·T，进而得到A＝(S^T·S)^-1·S^T·T，各区域的平均温度的
其中：Z为锅炉气体状态确定的常数，A_i是区域特性列向量A中对应于第i个区域
的元素；将各区域平均温度作为区域几何中心点的温度，利用插值算法，便可拟合出整个待
测二维温度场。

优选的，步骤(2)中数据中心依照单向循环式时序控制各个声波发生器依次发声。

本发明的有益效果：本发明大幅度地提升温度场重构的精度，从而测量到更为准
确的温度场分布；为运行人员的操作提供可靠依据并为热工控制的自动化装置提供炉内温
度信号，避免出现燃烧不均、炉膛超温等影响锅炉安全运行的情况。通过温度监控，降低锅
炉减温水耗量，实现燃烧优化、提高锅炉效率；通过温度监控，使设备工作在低NOx生成的温
度区间，降低污染物生成和排放。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为锅炉热膨胀位移计算的示意图，

图3为锅炉炉膛测温网络路径分布图。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示，一种基于声学法的炉膛1温度场重构装置，包括设置在锅
炉炉膛1内的若干个声波发生器2及与声波发生器2相适配的声波拾取器3；声波发生器2和
声波拾取器3上设置有位移检测装置4，位移检测装置4连接设置有数据采集传输模块5；还
包括和数据采集传输模块5、声波发生器2、声波拾取器3相接的数据处理中心6；声波发生器
2和声波拾取器3位于炉膛1同一个截面上，声波发生器2和声波拾取器3构成的声波传递路
径分布成平面网络状。声波发生器2的数量与锅炉炉膛1形状相关；声波发生器2选用主发声
频率在2～16KHZ，优选10±0.2KHz，具有多个相隔1KHz以上的谐波的声波发生器；

声波发生器2包括用于将声学信号转换为电能信号的换能探头和用于实现信号的
放大和滤波功能的信号调整电路板。

数据处理中心6设置有自适应滤波器，该自适应滤波器为多通道型数字带通滤波
器。

数据采集传输模块5为基于Linux内核的嵌入式系统，其处理器采用ARM11内核；该
嵌入式系统中内置了16位模数转换器，模数转换器的采样频率为100KHz；嵌入式系统还配
置有可实现基于TCP/IP协议的网络通信的RJ45接口。数据处理中心6采用以一台IBM服务器
为主设备，其还附设外围设备用于发出控制电平信号。

声波发生器2为气动式声波发生器2，其发声频率在10±0.2KHz，声强在140dB以
上；换能探头为传声器；信号调整电路板内置转折频率为2KHZ的高通滤波器可以有效地滤
除低频背景噪声的干扰，提升信噪比。位移检测装置4为激光测距仪。

一种基于声学法的炉膛1温度场重构方法，包括如下步骤：

步骤(1)：将若干声波发生器2和声波拾取器3设置在锅炉炉膛1的同一截面上，声
波发生器2和声波拾取器3之间的飞渡路径分布程平面网络状；通过位移检测装置4测量出
炉膛1冷态时各声波发生器2、声波拾取器3间与该层锅炉平面安装基准点间的距离及方位
角信息数据，并将相应的数据通过数据采集传输模块5录入数据处理中心6；各个位移检测
装置4以冷态时设定的参考位置为工作原点，热态时能给定出每个声波发生器2和\或声波
拾取器3相对于工作原点的横向位移(安装水平面上x方向位移)和纵向位移(安装水平面上
y方向位移)；

步骤(2)：在炉膛1热态时，数据中心依照设定的时序控制各个声波发生器2依次发
声，并实时通过数据采集传输模块5读取各位移检测装置4的位移数据；数据中心依照单向
循环式时序控制各个声波发生器2依次发声；

步骤(3)：数据中心每次获取各位移检测装置4的位移数据后，根据步骤(1)获取的
炉膛1冷态时各声波发生器2、声波拾取器3与该层锅炉平面安装基准点间的距离及方位角
信息数据，使用几何学算法通过各位移检测装置4的位移数据计算出该发声时刻声波发生
器2和声波拾取器3之间的实时距离；如获得第一测点7的热态横向位移ΔX₁和纵向位移Δ
Y₁、第二测点8的热态横向位移ΔX₂和纵向位移ΔY₂，结合冷态时各声波发生器2和声波拾取
器3与该锅炉平面安装基准点间的距离及方位角信息即可计算出该发声时刻第一测点7和
第二测点8间的实时热态飞渡距离；锅炉炉膛1热态时x方向的形变非常小，形变绝大部分集
中在y方向上，在满足测量误差要求的前提下，热态飞渡距离得的简化计算方式如下：
其中L₁为冷态调试期的距离。

步骤(4)：数据处理中心6每次通过声波拾取器3获取完声波波形信号后，经过自适
应滤波器滤波后，通过归一化型互相关算法计算出各飞渡路径上的飞渡时间；自适应滤波
器先对每次声波信号进行快速傅里叶变换(FFT)分析，抽取其中若干个幅度峰值处所对应
的频率数值Fi(n＝1，2，...n)，优选地选择幅度最高的3个频率值；构造以峰值频率值为中
心频率的FIR型带通滤波器，所述的FIR型带通通滤波器具有的
差分方程形式，通过调整b_k序列的参数值构造N个带通范围为Fi±0.1khz，滚降率大于
120dB的带通滤波器；使用生成的N个滤波器依次对每个声波拾取器3的采样数据段进行滤
波，对第i个声波拾取器3的采样数据段Si进行滤波后得到N份经滤波后的数据
对滤波后的每个数据段使用进行规约化得到对
应的规约化数据段其中：Floor()表示向下取整，Vi为数据段中第Ti
时刻点处对应的数值，MIN为该段数据中的最小值，MAX为该段数据中的最大值，A为规约的
范围值，优选地A可取4096；将一条路径上对应于声波发射点和声波接收点的规约化数据按
照上标匹配的方式进行分组，如：对应于声波发射点的规约化数据为对应于声波接收
点的规约化数据为将其分组为(共计N组数
据)，将每个分组数据用于互相关算法求取该组数据对应的飞渡时间；所述飞渡时间通过互
相关算法计算得到，可表示为：由使得ρ_xy(m)取最大值
的m值和采样频率确定两列信号的飞渡时间差值，优选地计算ρ_xy(m)值的过程采用基于FFT
及IFFT的快速算法；经过互相关算法计算后可以获取N个飞渡时间值，取其算术平均值或中
位值作为该路径上的飞渡时间。

步骤(5)：数据中心根据步骤(3)获取的飞渡距离和步骤(4)获取的飞渡时间计算
出各飞渡路径上的声波平均速度；声波平均速度得到方式可表示为：式中，C为介质
中声波传播速度，L为由步骤(3)动态计算出的飞渡路径的长度，τ为步骤(4)计算出的声波
飞渡时间。

步骤(6)：数据中心根据步骤(5)获取的各飞渡路径上的声波平均速度通过温度场
重构算法重构出炉膛1内的温度场分布；温度场重构算法是一种用于划分网格类型的由最
小二乘法方式求解重构温度场的方法。温度场重构算法可表示为：将整个温度场划分成M个
区域，依次用数字i(i＝1，2，…，M)表示，每一个区域里的温度是未知的，并且被假设为均匀
的，温度场重构的准确性取决于温场划分的方法，用ΔSik表示第k条声波路径穿过第i个区
域的路径长度，则第k条飞渡路径的飞渡时间可以表述为由各路径的Δ
Sik按行排列方式构造出S矩阵，由各路径的声波飞渡时间τ构造出路径飞渡时间的列向量
T，A是区域特性列向量，应用最小二乘法得S^T·S·A＝S^T·T，进而得到A＝(S^T·S)^-1·S^T·
T，各区域的平均温度的(其中：Z为锅炉气体状态确定的常数，A_i是区域特性列
向量A中对应于第i个区域的元素)，将各区域平均温度作为区域几何中心点的温度，利用插
值(二维插值)算法，便可拟合出整个待测二维温度场。

在步骤(6)之后，数据处理中心6将相关的温度场数据发送至预定的设备处。对应
于冷态20米宽度的炉膛1距离，在锅炉满负荷运行时其距离会变化到20.8米。在对温度场重
构时将飞渡路径的长度视为冷态安装时的长度值，单条飞渡路径计算出的平均温度的误差
约为8.2％，温度场分布的误差约在14.6％，误差较大。采用本发明所述的实时飞渡路径长
度的声学法炉膛1温度场重构系统及方法后，单条飞渡路径计算出的平均温度的误差约为
0.2％，温度场分布的误差约在0.5％，极大地提升温度场重构的精度，获得了良好的技术效
果。

实施例2：基于实施例1的基础上，一个声波发生器2和一个声波拾取器3可以采用
配对成套安装的方式安装于一个测点位置。位移检测装置4安装在声波发生器2和声波拾取
器3上；当声波发生器2和声波拾取器3成套安装时，位于同一测点的声波发生器2和声波拾
取器3可共用一个位移检测装置4。各区域的平均温度的列向量Tm。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方
式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未
经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围
之内。