Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu nâng cao độ chính xác đo vận tốc nguồn nhiệt di chuyển bằng bức xạ hồng ngoại

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật cơ khí "Nghiên cứu nâng cao độ chính xác đo vận tốc nguồn nhiệt di chuyển bằng bức xạ hồng ngoại" trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về đo vận tốc của nguồn nhiệt di chuyển bằng bức xạ hồng ngoại; Cơ sở lý thuyết xây dựng hệ thống đo vận tốc nguồn nhiệt di chuyển bằng bức xạ hồng ngoại; Các phương pháp nâng cao độ chính xác trong phép đo vận tốc nguồn nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Cơ khí: Nghiên cứu nâng cao độ chính xác đo vận tốc nguồn nhiệt di chuyển bằng bức xạ hồng ngoại BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Vũ Văn Quang NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁCĐO VẬN TỐC NGUỒN NHIỆT DI CHUYỂN BẰNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số: 9520103 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ Hà Nội – 2022 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Vũ Toàn Thắng Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3:Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiếnsĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU1. Lý do chọn đề tài. Việc theo dõi chuyển động của các nguồn nhiệt (con người, động vật,phương tiện giao thông, v.v) bằng thông tin của tín hiệu bức xạ hồng ngoạiđược áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như giao thông, y tế, anninh,v.v. Các hệ thống giám sát tín hiệu hồng ngoại như vậy có thể hoạtđộng các điều kiện khác nhau về không gian (trong nhà/ngoài trời) và thờigian (ban ngày/ban đêm). Sử dụng cảm biến bức xạ hồng ngoại trongnhững điều kiện khác nhau như vậy có một số ưu điểm như: giảm chi phíthiết lập hệ thống theo dõi và giảm thiểu yêu cầu về phần cứng phục vụ choviệc tính toán. Đặc biệt, trong lĩnh vực giao thông vận tải, bài toán liênquan đến việc kiểm soát lưu lượng, vận tốc phương tiện giao thông đã vàđang nhận được nhiều sự quan tâm. Trong đó, các hệ thống cảm biến bứcxạ hồng ngoại được ứng dụng một cách hiệu quả để giải quyết vấn đề này.Trong kỷ nguyên số và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, ở các đô thị thôngminh – smart city, hệ thống kiểm soát giao thông được xây dựng với nhữngnút đo lường bố trí trên khắp các vị trí. Các hệ thống được lắp đặt thiết bịcảm biến như vậy sẽ mang tính linh động, di động và dễ dàng được tíchhợp trong mạng lưới cảm biến. Thống kê cho thấy, những nghiên cứu gần đây tập trung vào tín hiệu đầura của các cảm biến bức xạ hồng ngoại để xác định gần đúng vị trí, hướngvà tốc độ chuyển động của nguồn nhiệt, phụ thuộc vào đối tượng mục tiêunguồn nhiệt và vị trí lắp đặt (trong nhà / ngoài trời). Tuy nhiên, nhữngnghiên cứu đó chủ yếu tập trung vào các vấn đề phát hiện sự xuất hiện củanguồn nhiệt, phát hiện hướng di chuyển của nguồn nhiệt. Có rất ít nghiêncứu quan tâm đến việc ước lượng tốc độ di chuyển và đưa ra các phân tíchđánh giá độ chính xác của phép đo. Do đó, bài toán xác định vận tốcchuyển động của nguồn nhiệt bằng tín hiệu bức xạ hồng ngoại vẫn cần phảicó những nghiên cứu chuyên sâu nhằm nâng cao độ chính xác đo lường sửdụng cảm biến hồng ngoại. 1 Dựa trên cơ sở các vấn đề đã nêu, đề tài của luận án là “Nghiên cứunâng cao độ chính xác đo vận tốc nguồn nhiệt di chuyển bằng bức xạhồng ngoại”.2. Mục tiêu của luận án - Đưa ra các phân tích nguyên lý hoạt động và ứng dụng hệ thống quanghọc với cảm biến bức xạ hồng ngoại pyroelectric (PIR) vào việc thu nhậntín hiệu bức xạ hồng ngoại từ các nguồn nhiệt trong tự nhiên (máy móc,phương tiện giao thông, con người, v.v.) để làm thông tin và đưa ra kết quảđo vận tốc di chuyển của các đối tượng nguồn nhiệt này. - Cung cấp giải pháp xử lý hai bài toán về các yếu tố ảnh hưởng chínhđến hệ thống đo vận tốc nguồn nhiệt sử dụng cảm biến bức xạ hồng ngoạiPIR: (1) Độ song song giữa hai quang trục của hai mô-đun cảm biến PIR và(2) Xác định thời gian trễ dựa trên hai chuỗi thời gian là hai tín hiệu đầu racủa hai cảm biến. - Cung cấp các phương pháp, mô hình toán học và các thuật toán để xửlý các bài toán nêu trên và đưa các phân tích độ không đảm bảo đo của hệthống thông qua các phương pháp, mô hình toán học và các thuật toán này.3. Nội dung nghiên cứu- Nội dung 1: Nghiên cứu xây dựng hệ quang-điện tử là các mô-đun cảmbiến hồng ngoại thụ động phục vụ cho việc đo vận tốc đối tượng nguồnnhiệt.- Nội dung 2: Nghiên cứu phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo,đặc biệt là việc đảm bảo độ song song giữa hai quang trục của hai mô-đuncảm biến hồng ngoại.- Nội dung 3: Nghiên cứu các phương pháp, mô hình toán học để giải quyếtbài toán xác định vận tốc nguồn nhiệt thông qua xác định độ trễ giữa hai tínhiệu đầu ra của hai mô-đun cảm biến.4. Đối tượng nghiên cứu Hệ thống đo lường vận tốc di chuyển của nguồn nhiệt sử dụng cảm biếnbức xạ hồng ngoại thụ động – cảm biến pyroelectric. Các nguồn nhiệthướng đến trong ứng dụng thực tế: phương tiện giao thông, con người, v.v. 2 Các đại lượng, yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác đo vận tốc dichuyển ...