基于质量流量控制方法的防爆试验配气装置的研究与设计

发布时间：2017-09-12 03:41

  本文关键词：基于质量流量控制方法的防爆试验配气装置的研究与设计

  更多相关文章： 防爆试验 质量流量控制 气体混压装置 修正补偿配气

【摘要】：在防爆试验配气装置中,主要是通过控制几种物料的流量来配置混合气体。传统的气体配比采用针孔调节和电位器调节等方法来产生防爆试验中所使用的标准气体,但该方法繁琐,人工参与度高,受环境波动影响大,配制气体的精度难以得到保证。由于气体的配比过程是一个比较复杂的过程,气体流量控制具有时变非线性、难以建立数学模型等特点。因此,为了实现气体配比的自动化和配比气体的高精度,设计一种基于质量流量控制的配气装置。本文在研究了质量流量控制原理、配气控制PID算法、流量补偿等问题的基础上,基于质量流量控制方法具有流量控制精度高,抗干扰能力强等优点,设计了防爆试验配气装置。以该装置为研究对象,系统地阐述了防爆试验综合配气装置的相关硬件选型,对配气系统的工艺流程及控制系统抗干扰的措施进行了研究。提出了配气工艺的改造方法,增加了气体混压装置以及修正补偿配气方法,很大程度提高了配气浓度的准确性和均匀性。本文对装置的最终配置气体的浓度和均匀性两个重要指标进行了分析,并系统性的研究了该配气装置的不确定度,明确了影响系统精度的主要因素和系统误差的主要来源,并提出了相应的改善措施。通过该装置在防爆试验现场中的实际应用,利用现场爆炸试验的数据及采集到的曲线验证了质量流量控制方法在实际应用中的诸多优点。
【关键词】：防爆试验 质量流量控制 气体混压装置 修正补偿配气
【学位授予单位】：煤炭科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD68
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 课题的研究背景及意义8-10
• 1.2 防爆试验气体配置研究现状10-12
• 1.3 本文主要研究的内容12-14
• 第二章 气体质量流量控制方法研究14-28
• 2.1 气体质量流量配气原理14-16
• 2.2 气体质量流量控制方法16-18
• 2.2.1 气体质量流量控制原理16-17
• 2.2.2 气体质量流量控制方法17-18
• 2.3 气体质量流量控制器算法18-27
• 2.3.1 气体质量流量控制器原理18-20
• 2.3.2 气体质量流量控制算法设计20-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 气体质量流量控制系统的设计28-36
• 3.1 控制系统的设计原理28-29
• 3.2 控制与分析系统的主要硬件选型29-34
• 3.2.1 质量流量控制器29-31
• 3.2.2 压力变送器31-32
• 3.2.3 电磁阀32-33
• 3.2.4 气体浓度分析仪33-34
• 3.3 控制系统抗干扰的措施34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 防爆试验配气装置设计36-44
• 4.1 配气装置设计原理36-37
• 4.2 配气装置的原理及流程37-38
• 4.3 气体混压装置38-41
• 4.3.1 配气浓度均匀性分析38-39
• 4.3.2 气体混压装置设计39-40
• 4.3.3 气体混压装置的使用40-41
• 4.4 配气装置管路设计41-42
• 4.5 配气浓度修正补偿42-43
• 4.6 本章小结43-44
• 第五章 配气装置配气效果分析44-54
• 5.1 配制气体的浓度分析44-45
• 5.2 配制气体的均匀性分析45-47
• 5.3 配气系统不确定度评估47-53
• 5.4 本章小结53-54
• 第六章 配气装置在防爆试验中的应用54-61
• 6.1 试验准备54
• 6.2 试验参数的确定54-55
• 6.3 试验过程55-59
• 6.4 试验结论59
• 6.5 本章小结59-61
• 第七章 总结61-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果65-66
• 致谢66

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