面向玻璃化保存的射流降复温系统设计与开发
发布时间：2022-02-26 17:36
把微射流技术运用到玻璃化保存方法中是近年来提出的一种创新技术,可有效解决传统的玻璃化保存方法中换热效率低、样品载量有限、污染风险高等问题。这种技术需要将降复温工质主动作用于样品或者载体上,在应用这种技术进行玻璃化保存时需要设计制作相应的射流式降复温装置;但现有的微射流降复温装置存在自动化程度低、操作过程复杂、过程控制一致性差等问题。针对这一情况,本文综合机械电子工程原理和技术设计并开发具备自动化功能的玻璃化保存降复温系统,主要内容包括:（1）总体方案设计。分析现有的射流降复温装置的存在的不足,提出新的射流系统的开发需求,分析系统需要哪些功能,提出先进行功能模块化设计,再从结构和控制两个方面进行集成设计。（2）功能模块的详细设计。通过AMEsim软件仿真研究得出气压与时间的关系,从而指导元件的选型以及工质驱动模块的控制;根据GB150-2011进行罐体容器设计。将自增压罐的手动调节阀改装为步进电机调节阀,实现自增压罐的调节阀自动控制。利用comsol仿真指导酒精加热模块的设计;选用模糊控制算法实现酒精加热过程的温度控制。结合动力学分析,了解装夹过程的平稳性以及运动情况,完成对自动装夹模块...
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 玻璃化保存方法研究
1.2.2 降复温系统研究
1.3 课题来源与选题依据
1.4 本文研究内容及结构安排
第二章 系统总体设计
2.1 系统设计背景
2.1.1 常规玻璃化保存方法
2.1.2 基于微射流原理玻璃化保存方法
2.1.2.1 现有降复温装置的组成及原理
2.1.2.2 现有降复温装置的不足
2.1.3 系统需求分析
2.2 系统总体方案
2.2.1 系统功能模块设计
2.2.2 系统的集成设计
2.2.3 系统总体设计思路
2.3 本章小结
第三章 功能模块设计与开发
3.1 工质驱动与控制模块
3.1.1 方案设计
3.1.2 工质驱动仿真
3.1.3 元件选型
3.1.4 自动控制方法
3.1.5 压力容器的设计与制作
3.1.5.1 液氮罐的设计与制作
3.1.5.2 酒精罐的设计与制作
3.2 酒精自补与加热模块
3.2.1 方案设计
3.2.2 补液系统设计
3.2.3 加热系统设计
3.2.3.1 加热仿真
3.2.3.2 PWM工作原理
3.2.3.3 控制算法选择
3.2.3.4 模糊控制的实现
3.2.4 自动控制
3.3 液氮自补模块
3.3.1 方案与模块设计
3.3.2 自动控制方法
3.4 自动装夹模块
3.4.1 方案设计
3.4.2 装夹机构设计
3.4.2.1 动力学分析
3.4.2.2 元件选型
3.4.2.3 自动控制方法
3.4.3 定位接头与连接板设计与制作
3.5 实验腔
第四章 系统集成
4.1 结构集成
4.1.1 总体结构方案
4.1.2 结构框架设计与制造
4.1.3 钣金件设计与制作
4.1.3.1 密封门设计与制作
4.1.3.2 其他钣金件的设计与制作
4.1.3.3 钣金件的装配
4.1.4 实验腔密封设计与制作
4.2 控制系统集成
4.2.1 总体控制方案
4.2.2 控制系统硬件设计
4.2.2.1 控制器的选型
4.2.2.2 各模块控制电路
4.2.2.3 系统详细电路图
4.2.3 控制系统软件设计
4.2.3.1 主程序设计
4.2.3.2 人机交互界面设计
4.3 本章小结
第五章 系统测试
5.1 模块功能测试
5.2 降复温效果测试
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验步骤
5.2.3 实验结果
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 课题不足
6.3 课题展望
致谢
参考文献
本文编号：3644875
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 研究现状
1.2.1 玻璃化保存方法研究
1.2.2 降复温系统研究
1.3 课题来源与选题依据
1.4 本文研究内容及结构安排
第二章 系统总体设计
2.1 系统设计背景
2.1.1 常规玻璃化保存方法
2.1.2 基于微射流原理玻璃化保存方法
2.1.2.1 现有降复温装置的组成及原理
2.1.2.2 现有降复温装置的不足
2.1.3 系统需求分析
2.2 系统总体方案
2.2.1 系统功能模块设计
2.2.2 系统的集成设计
2.2.3 系统总体设计思路
2.3 本章小结
第三章 功能模块设计与开发
3.1 工质驱动与控制模块
3.1.1 方案设计
3.1.2 工质驱动仿真
3.1.3 元件选型
3.1.4 自动控制方法
3.1.5 压力容器的设计与制作
3.1.5.1 液氮罐的设计与制作
3.1.5.2 酒精罐的设计与制作
3.2 酒精自补与加热模块
3.2.1 方案设计
3.2.2 补液系统设计
3.2.3 加热系统设计
3.2.3.1 加热仿真
3.2.3.2 PWM工作原理
3.2.3.3 控制算法选择
3.2.3.4 模糊控制的实现
3.2.4 自动控制
3.3 液氮自补模块
3.3.1 方案与模块设计
3.3.2 自动控制方法
3.4 自动装夹模块
3.4.1 方案设计
3.4.2 装夹机构设计
3.4.2.1 动力学分析
3.4.2.2 元件选型
3.4.2.3 自动控制方法
3.4.3 定位接头与连接板设计与制作
3.5 实验腔
第四章 系统集成
4.1 结构集成
4.1.1 总体结构方案
4.1.2 结构框架设计与制造
4.1.3 钣金件设计与制作
4.1.3.1 密封门设计与制作
4.1.3.2 其他钣金件的设计与制作
4.1.3.3 钣金件的装配
4.1.4 实验腔密封设计与制作
4.2 控制系统集成
4.2.1 总体控制方案
4.2.2 控制系统硬件设计
4.2.2.1 控制器的选型
4.2.2.2 各模块控制电路
4.2.2.3 系统详细电路图
4.2.3 控制系统软件设计
4.2.3.1 主程序设计
4.2.3.2 人机交互界面设计
4.3 本章小结
第五章 系统测试
5.1 模块功能测试
5.2 降复温效果测试
5.2.1 实验材料
5.2.2 实验步骤
5.2.3 实验结果
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 课题总结
6.2 课题不足
6.3 课题展望
致谢
参考文献
本文编号：3644875
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3644875.html
