自加速分解温度测试技术研究与实现

发布时间：2017-10-18 04:42

  本文关键词：自加速分解温度测试技术研究与实现

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【摘要】：自反应性化学物质因其固有的热自燃特性在生产、储存、运输等使用过程中给公共安全带来潜在的威胁或实际危害。自加速分解温度(SADT)测试仪作为评价自反应性化学物质热危害特性的重要工具,能够为危化品在储存、运输等各个环节提供重要的基础数据。目前,我国对于SADT的测试技术研究较少,相关仪器处于空白状态,研究SADT相关测试技术与仪器尤为重要。本文比较了各种测量SADT的方法,综合考虑安全性、准确性、自动化等需求,选择等温储存试验法进行深入研究。突破高稳态均温场发生技术、精密热流测试技术、小信号处理技术及系统集成技术,研制具有小样品、准确、智能的测试仪器,具体研究工作如下:首先,运用化学物质热自燃理论,建立SADT表征模型,并综合分析现有的SADT实测方法及推算方法的优缺点,提出基于等温储存法的SADT测量仪器的总体和核心单元模块方案。其次,设计了孪生式炉体结构,较好地抑制了共模热流噪声。运用达林算法与模糊PID进行复合温度控制。以热电堆为核心设计了热导式热流传感器单元,并采用改进BP神经网络对传感器进行温度补偿;分析了量热系统的传热误差,并对热流信号进行修正;寄生热流误差信号则采用低通FIR滤波器进行滤除。最后,在研制的等温储存测试仪器进行了多种样品实验,并综合对比采用其他测试方法及仪器的SADT测试数据,结果表明等温储存测试仪器测量准确度高、危险系数低、自动化程度高,具有更广阔的使用前景。
【关键词】：自加速分解温度 等温储存实验法 热导式量热 温度补偿 模糊PID
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ056.1
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 绪论13-25
• 1.1 课题研究目的及意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-22
• 1.2.1 自加速分解温度测试方法的研究现状14-17
• 1.2.2 自加速分解温度测试仪器的研究现状17-22
• 1.3 自加速分解温度求解方法比较22-24
• 1.4 课题主要研究内容24
• 1.5 本章小结24-25
• 2 热自燃理论及系统方案设计25-37
• 2.1 热自燃理论模型25-28
• 2.2 等温储存测试仪工作原理28
• 2.3 等温储存测试仪设计指标28-29
• 2.4 仪器总体结构29-30
• 2.5 仪器硬件组成30-31
• 2.6 核心器件选型31-36
• 2.7 本章小结36-37
• 3 量热炉体及其温控设计37-50
• 3.1 量热炉体原理37
• 3.2 仪器炉体设计37-40
• 3.3 达林算法与模糊PID复合温度控制器设计40-49
• 3.3.1 经典PID控制40-41
• 3.3.2 达林控制算法41-43
• 3.3.3 系统参数计算43
• 3.3.4 模糊PID控制器43-47
• 3.3.5 恒温控温实验47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 4 小信号检测与处理50-61
• 4.1 热流信号检测电路50-51
• 4.2 热流信号检测误差分析51-56
• 4.2.1 热流检测系统模型及解析解51-53
• 4.2.2 使用误差修正值53-54
• 4.2.3 误差修正值C与温度温度场畸变的关系54-55
• 4.2.4 热流传感器热阻对误差修正值的影响55
• 4.2.5 热流检测误差总结55-56
• 4.3 寄生热流消除56-60
• 4.3.1 寄生热流56-57
• 4.3.2 数字滤波器57-58
• 4.3.3 FIR数字滤波器消除寄生热流58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 5 实验及数据分析61-71
• 5.1 热流传感器的温度补偿61-66
• 5.2 等温储存实验66-67
• 5.3 C80推算法对比实验67-69
• 5.4 仪器重复性及测试方法比较69-70
• 5.5 本章小结70-71
• 6 结论与展望71-72
• 6.1 结论71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 附录75-82
• 作者简历82

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