【摘要】：可燃液體-空氣混合物濃度的測量是爆炸、燃料等研究的主要內容，對于工業(yè)安全生產以及云霧爆轟武器發(fā)展具有重要意義。在可燃液體-空氣混合物濃度的測量中，標定是必不可少的一個環(huán)節(jié)，標定的準確與否直接影響著測量結果的可信度。本文基于光透射法濃度測量基本原理，建立了可燃液體-空氣混合物濃度測試系統(tǒng)標定方法，并開展了具有實際意義的液體燃料的標定應用研究。 建立了可燃液體-空氣混合物濃度測試系統(tǒng)的標定系統(tǒng)。設計了在標定實驗中起到樣品池作用的容器，，它是由有機玻璃制作成的20L球狀透明罐體，用以承載經過噴射霧化系統(tǒng)形成的可燃液體-空氣混合物，本文稱之為標定載體。確定了6條實驗測試光路，它們都穿過標定載體的中心，并且在三維空間內均勻覆蓋標定載體。每條測試光路的入射端是作為實驗光源的532nm激光燈，它沿測試光路發(fā)出的激光信號，穿過標定載體后由出射端的光照度傳感器接收，并最終由數(shù)據(jù)采集軟件進行轉換處理。提出了可燃液體-空氣混合物濃度是否相對均勻的判別標準，即在標定實驗的某一相同時間段內，接收到的光強值相對誤差在10%以內時，就認為標定載體內可燃液體-空氣混合物的濃度達到相對均勻狀態(tài)。選擇采用最小二乘法對標定實驗結果進行擬合。 本文針對工業(yè)安全生產以及云爆武器需要，應用可燃液體-空氣混合物濃度測試系統(tǒng)的標定方法對6種有代表性的液體燃料進行研究，燃料包括乙醚、環(huán)氧丙烷、正戊烷、正辛烷以及92#汽油、0#柴油等。通過實驗分別得到了這6種燃料與空氣形成混合物的濃度標定結果，即相應可燃液體-空氣混合物濃度(x)與光強值(y)之間的關系，并通過計算得到其擬合結果的回歸系數(shù)均為0.99，相對誤差均在6%以內。 本文的研究成果可作為可燃液體-空氣混合物濃度測試系統(tǒng)應用的基礎。開展?jié)舛葴y量研究和應用，為工業(yè)安全生產以及先進云爆武器研究起到了支撐作用。
【圖文】：

在各種各樣的光源中，激光相比于其它光源具有較高的功率密度以及更好的方向性和單色性，其光強集中、光束不分散，有利于系統(tǒng)其它部件的接收。本標定實驗中選擇波長為532 nm的激光燈（3-5 V輸入）作為實驗光源（如圖2.4所示），并將所有激光燈串聯(lián)開關適配器(DC 9 V 1 A)作為穩(wěn)壓電源，以保證激光光源的光照強度不會因為功率的不穩(wěn)定而發(fā)生自身衰減，影響標定結果。穩(wěn)定電源樣品池 傳感器計算機激光光源

傳感器示數(shù)為20 Lux，所以在標定實驗時的有效測試量程為20~65535Lux），對光的敏感度高，記錄數(shù)據(jù)響應快，可實現(xiàn)多點同時監(jiān)測、組網、遠傳，并通過R232USB轉換線與計算機連接，如圖2.5所示。(3) 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實驗用光照度傳感器通過R232數(shù)據(jù)傳輸線與計算機相連，與之配套使用的數(shù)據(jù)采集軟件 多相噴霧濃度在線檢測系統(tǒng) 可以接收實驗過程中實時變化著的信號并對其進行記錄和初步處理，其工作界面如圖2.6所示。圖 2. 6 多相噴霧濃度在線檢測軟件界面
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ517

【參考文獻】

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本文編號：2706135