采棉機火災(zāi)預(yù)警檢測裝置的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、因為資源和政策的優(yōu)勢，新疆現(xiàn)在成為了國家的重要生產(chǎn)基地，連續(xù)二十多年新疆在棉花種植面積、總產(chǎn)量、單產(chǎn)、調(diào)出量位列全國第一。目前，新疆棉花產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著政策、市場與結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大變革，隨著新疆棉花目標價格補貼試點的啟動，以及“一帶一路”戰(zhàn)略的逐步推進，新疆將可能形成棉產(chǎn)業(yè)物流、資金流、技術(shù)流等向中亞、南亞、中東乃至歐洲輻射的大格局。伴隨著新疆棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，采棉機的使用也越來越普及。但是由于新疆氣候干燥，新疆棉花種植“矮”、“密”、“早”等

2、原因，導(dǎo)致采棉機采棉時容易起火，發(fā)生火災(zāi)事故，給棉花生產(chǎn)造成安全隱患，給棉農(nóng)帶來經(jīng)濟財產(chǎn)損失。設(shè)計一套可以對采棉機起火早期進行預(yù)警檢測的裝置很有必要。國內(nèi)外對采棉機火災(zāi)的研究都較少，伴隨著“智能農(nóng)機”的發(fā)展對農(nóng)機安全性、可靠性提出了要求，傳感器與農(nóng)機的結(jié)合將成為保證智能農(nóng)機的一項重要研究內(nèi)容。因此，在減少棉農(nóng)損失的同時，采棉機火災(zāi)預(yù)警檢測裝置的研究也將為采棉機火災(zāi)檢測進一步研究提供理論和技術(shù)參考。
　　本研究是以解決采棉機火災(zāi)檢測

3、為目標，采用方案設(shè)計、試驗研究、理論分析相結(jié)合的方法，對采棉機火災(zāi)預(yù)警檢測裝置的檢測報警功能和相關(guān)參數(shù)的設(shè)計進行分析和設(shè)計，研究內(nèi)容如下：
　?。?）棉花燃燒紅外性質(zhì)的理論與試驗分析。對棉花的燃燒產(chǎn)物進行紅外光譜特性的理論分析，并進行試驗驗證。通過對試驗數(shù)據(jù)分析，總結(jié)棉花燃燒的紅外光譜特征，選取能量較強、較易檢測的2.5～12μm燃燒紅外光譜波段作為火災(zāi)檢測的目標范圍。
　?。?）關(guān)鍵指標的確定。根據(jù)棉花燃燒紅外特征理論與試

4、驗結(jié)果和采棉機的輸棉原理確定檢測火災(zāi)需要用的探測器為熱釋電紅外探測器，檢測時間要小于0.3 s，并對探測器進行測試，確定報警閾值為0.95 V。
　?。?）火災(zāi)檢測裝置關(guān)鍵硬件和軟件設(shè)計。根據(jù)棉花燃燒紅外特征理論與試驗結(jié)果，結(jié)合經(jīng)濟實用以及檢測準確、快速的原則，合理規(guī)劃方案，選取采棉機火災(zāi)預(yù)警檢測裝置數(shù)據(jù)處理芯片等關(guān)鍵硬件，并設(shè)計其軟件程序，實現(xiàn)火災(zāi)檢測裝置設(shè)計的各項指標要求。
　?。?）臺架試驗分析與安裝方案確定。設(shè)計完火