雙通道快速篩選量熱儀研制.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，在化學(xué)品需求逐日劇增的同時(shí)，其燃爆特性帶來的危害也在不斷擴(kuò)大?；瘜W(xué)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和消費(fèi)過程中容易發(fā)生熱累積效應(yīng)，這是引發(fā)燃爆類公共安全事件的首要因素。如何通過實(shí)驗(yàn)室小樣品量熱效應(yīng)試驗(yàn)?zāi)M化學(xué)品生產(chǎn)、運(yùn)輸及存儲(chǔ)環(huán)境，記錄化學(xué)品溫度、壓力隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)，是分析和防范此類公共安全事件的有效手段。同時(shí)針對(duì)絕熱量熱儀測(cè)試時(shí)間長、成本高等問題，出現(xiàn)了以實(shí)現(xiàn)快速測(cè)試評(píng)估物質(zhì)熱危險(xiǎn)性為目的的快速篩選量熱儀。目前，國內(nèi)用于評(píng)估物質(zhì)熱

2、危險(xiǎn)性的快速篩選量熱儀器主要依賴于進(jìn)口，尚無自主生產(chǎn)能力。所以，自主開發(fā)一臺(tái)能夠快速測(cè)試、數(shù)據(jù)全面和安全高效的量熱儀具有非常大的意義。
　　本論文旨在研制一臺(tái)高性能、快速、高效的量熱儀器，重點(diǎn)研究了雙通道量熱爐體結(jié)構(gòu)、高精度溫度測(cè)量技術(shù)、高精度壓力測(cè)量技術(shù)和高精度溫度跟隨控制等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了不同升溫模式下，物質(zhì)熱危險(xiǎn)性的快速測(cè)試。具體研究工作如下：
　　首先，在大量調(diào)研相關(guān)快速量熱儀器和測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的提出了雙通

3、道量熱方式設(shè)計(jì)，確保了量熱精度和效率，基于此結(jié)構(gòu)分析了加熱器功率和排布等影響測(cè)量精度的關(guān)鍵因素，設(shè)計(jì)了銅制雙通道測(cè)量室；同時(shí)，為了進(jìn)一步提高測(cè)量效率，對(duì)小球的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了在快速測(cè)量過程中高精度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲取。
　　其次，為了保證雙通道測(cè)量的準(zhǔn)確性，針對(duì)雙通道量熱方式，并結(jié)合爐體散熱和升溫特性，設(shè)計(jì)了基于模糊PID的雙通道溫度跟隨控制算法，保證了雙通道的量熱優(yōu)勢(shì)。同時(shí)根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案完成了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)