煤单轴压缩实验中红外辐射噪声分析与去噪技术

"煤单轴压缩加载试验中的红外辐射噪声特征与去噪方法" 在煤炭和岩石力学的研究中，单轴压缩加载试验是一项重要的实验技术，用于研究材料在受压状态下的力学性能和破坏机制。然而，在煤岩加载过程中，获取到的表面平均红外辐射温度（AIRT）数据往往受到噪声的影响，导致信息的离散和特征不明显。红外辐射作为一种无损检测手段，能够实时监测煤岩在加载过程中的温度变化，进而推断其内部应力状态和破坏过程。 本研究主要关注煤单轴压缩加载试验中AIRT的噪声特性。作者指出，由于外界环境因素如空气流动、环境温度变化，以及仪器本身的噪声，传统的去噪方法往往无法有效地去除这些干扰，这使得由加载（应力）引起的红外辐射变化量（ΔAIRT）难以准确识别。为了解决这个问题，研究者提出了一种带参照试样的AIRT去噪方法。 该方法的核心在于，在试验观测系统中引入一块参照试样（即与被测试煤样相同材质的煤样），利用参照煤样的ΔAIRT作为基准，对加载煤样的ΔAIRT进行去噪处理。这样，通过比较参照试样和被测煤样的温度变化，可以更精确地分离出由加载引起的红外辐射变化，从而揭示煤岩在压缩加载过程中的真实温度变化特征。 实验结果显示，参照试样去噪方法能够显著提高红外辐射信号的清晰度，有效地去除噪声，使得煤单轴压缩加载破裂过程中的红外辐射变化特征得以清晰展现。这种方法对于理解和预测煤岩体在开采过程中的稳定性，以及预防矿山安全事故具有重要意义。同时，它也为其他类似材料的红外辐射噪声处理提供了参考。 关键词涉及的内容包括红外辐射技术的应用，单轴压缩加载试验的挑战，噪声处理策略，以及参照试样在去噪过程中的作用。这一研究不仅加深了我们对煤岩力学特性的理解，也推动了无损检测技术在采矿领域的应用和发展。