【摘要】：國內(nèi)考古量近年急劇增加,但是由于技術(shù)的匱乏,文物保護(hù)條件簡陋,導(dǎo)致文物出土后受到嚴(yán)重破壞,另外,文物出土之后馬上進(jìn)行研究能保證文物信息的完整。能夠滿足出土現(xiàn)場最佳保存和研究環(huán)境的設(shè)備既是必要的也是緊缺的。不足之處是,國內(nèi)現(xiàn)在只出現(xiàn)了小型的充氮保護(hù)設(shè)備,已有的研究表明,此種設(shè)備并不能達(dá)到很高的有效性。本課題中的文物研究低氧實驗艙正是在這樣的背景下完成的。本文針對滿足文物保存和研究環(huán)境的功能性要求,旨在建立博物館文物保存環(huán)境級別的出土現(xiàn)場實驗艙。艙內(nèi)主要控制的參數(shù)是:氧氣濃度、溫濕度、二氧化碳濃度、光照度、壓強(qiáng)變化等。建立的保存和研究環(huán)境是:富氮低氧、可調(diào)節(jié)的滿足不同文物存放要求的艙內(nèi)溫濕度、光照度條件,同時,嚴(yán)格控制艙內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)過程中的壓強(qiáng)變化,避免壓強(qiáng)變化過快過大對存儲的文物以及艙內(nèi)研究人員造成的影響。具體研究內(nèi)容及過程如下:首先,完成了實驗艙系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的設(shè)計,以西門子1215PLC為主控CPU建立了實驗艙的環(huán)境控制系統(tǒng)。其次,基于一維定常等熵流動理論,推導(dǎo)了可壓縮流體在管道內(nèi)以前后高低壓端壓力比為自變量的流量表達(dá)式,運用WINCC和MATLAB平臺聯(lián)合擬合得到真空泵、調(diào)節(jié)閥兩個重要的執(zhí)行器的實際流量特性表達(dá)式,確定了電動調(diào)節(jié)閥流量的理論推導(dǎo)公式和經(jīng)驗公式的適用范圍,并對公式進(jìn)行了修正,另外,對真空泵流量理論公式進(jìn)行了修正,建立了更貼近系統(tǒng)真實情況的數(shù)學(xué)模型。分析了艙內(nèi)氧氣濃度調(diào)節(jié)的兩種方式的區(qū)別,找到適合文物艙進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式,并整定了PID調(diào)節(jié)過程參數(shù)。實驗證明,艙內(nèi)氧氣濃度調(diào)節(jié)過程的控制過程速度快,魯棒性強(qiáng)。另外,設(shè)計了LED燈帶的PWM控制方式用于控制艙內(nèi)光照度,設(shè)計了艙內(nèi)溫濕度控制的方法。實驗證明,艙內(nèi)參數(shù)的調(diào)節(jié)過程滿足設(shè)計誤差,能夠達(dá)到控制要求。最后,本文設(shè)計了實驗艙系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和觸摸屏HMI組態(tài),完成現(xiàn)場控制以及人機(jī)交互管理。設(shè)計了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及web主站瀏覽,提供給操作者完善、便捷的系統(tǒng)運行控制、監(jiān)測和數(shù)據(jù)保存手段,拓展了系統(tǒng)的控制和管理接口。
【圖文】：

文物現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)想結(jié)構(gòu)

圖 1.2 密閉氣調(diào)系統(tǒng)設(shè)想結(jié)構(gòu)隨著氣調(diào)技術(shù)的提出與發(fā)展，，小型的充氮文物保護(hù)裝置開始出現(xiàn)并使用，主要的方式是裝置內(nèi)充氮保存，但是隨后的一項充氮文物保護(hù)的長期研究發(fā)現(xiàn)，由于溫濕度沒有的到有效控制，充氮裝置內(nèi)的復(fù)合材料文物的腐蝕程度相對于存放在空氣中的文
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：K854;TH69

【參考文獻(xiàn)】

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1 方良材;黃衛(wèi)萍;吳潮;;面包醒發(fā)房溫濕控制系統(tǒng)改造設(shè)計[J];電子技術(shù)與軟件工程;2014年11期

2 姜國梁;;博物館恒溫恒濕文物環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計[J];黑龍江科技信息;2013年33期

3 陳顥;田建;李曉帆;高靜錚;謝云貴;梁鈺珠;馬衛(wèi)軍;李良;楊學(xué)芳;;青銅文物修復(fù)與保護(hù)進(jìn)展[J];腐蝕與防護(hù);2013年09期

4 王杰;高昆侖;王萬召;;基于OPC通信技術(shù)的火電廠DCS后臺控制[J];電力自動化設(shè)備;2013年04期

5 馮薈;趙豐;;影響絲織品文物展陳的光照分析[J];絲綢;2012年06期

6 李復(fù);;可壓縮流體的伯努利方程[J];大學(xué)物理;2008年08期

7 李艷萍;成小林;;青銅文物保存環(huán)境現(xiàn)狀及預(yù)防保護(hù)措施[J];中國文物科學(xué)研究;2006年02期

8 潘曉通;;充氮保存文物存在的問題[J];文物保護(hù)與考古科學(xué);2005年04期

9 黃復(fù)清;制氮機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J];自動化儀表;2003年07期

10 朱英;劉耕;陸宗騏;邊連友;;生理低壓艙的微機(jī)控制[J];華東化工學(xué)院學(xué)報;1992年S1期

本文編號：2708568