激光照射不同固体废弃物表面的温度特征数值分析

摘要

为更快速、便捷、经济地识别固体废弃物的构成材料,提出利用小功率激光器照射物体表面,根据材料表面温度分布的数值判断材料种类的识别方法.利用ANSYS有限元仿真模拟小功率激光照射材料表面,结果表明不同金属材料被照射后温度特征相似,而纸类、木材、金属、玻璃、塑料和橡胶6类材料被照射后温度特征不同.为使温度特征数据化,对仿真模拟中材料表面的节点温度进行数值分析,应用快速傅里叶变换(FFT)与平滑化处理,得到不同材料的特征曲线与特征温度梯度.在废弃物识别应用时,从目标物体经激光照射后的热成像图中提取特征温度梯度,与数据库进行匹配识别,可知该物体的材料属性.该方法在固体垃圾识别与可回收物的分类过程中具有高效、经济的优点.