本文關(guān)鍵詞：采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 棉花 采棉機(jī) 試驗(yàn) 火災(zāi)檢測(cè) 紅外

【摘要】：因?yàn)橘Y源和政策的優(yōu)勢(shì),新疆現(xiàn)在成為了國(guó)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(guó)第一。目前,新疆棉花產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷著政策、市場(chǎng)與結(jié)構(gòu)調(diào)整的重大變革,隨著新疆棉花目標(biāo)價(jià)格補(bǔ)貼試點(diǎn)的啟動(dòng),以及“一帶一路”戰(zhàn)略的逐步推進(jìn),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(jī)的使用也越來(lái)越普及。但是由于新疆氣候干燥,新疆棉花種植“矮”、“密”、“早”等原因,導(dǎo)致采棉機(jī)采棉時(shí)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(lái)經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。設(shè)計(jì)一套可以對(duì)采棉機(jī)起火早期進(jìn)行預(yù)警檢測(cè)的裝置很有必要。國(guó)內(nèi)外對(duì)采棉機(jī)火災(zāi)的研究都較少,伴隨著“智能農(nóng)機(jī)”的發(fā)展對(duì)農(nóng)機(jī)安全性、可靠性提出了要求,傳感器與農(nóng)機(jī)的結(jié)合將成為保證智能農(nóng)機(jī)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。因此,在減少棉農(nóng)損失的同時(shí),采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警檢測(cè)裝置的研究也將為采棉機(jī)火災(zāi)檢測(cè)進(jìn)一步研究提供理論和技術(shù)參考。本研究是以解決采棉機(jī)火災(zāi)檢測(cè)為目標(biāo),采用方案設(shè)計(jì)、試驗(yàn)研究、理論分析相結(jié)合的方法,對(duì)采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警檢測(cè)裝置的檢測(cè)報(bào)警功能和相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),研究?jī)?nèi)容如下:(1)棉花燃燒紅外性質(zhì)的理論與試驗(yàn)分析。對(duì)棉花的燃燒產(chǎn)物進(jìn)行紅外光譜特性的理論分析,并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)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(qiáng)、較易檢測(cè)的2.5~12μm燃燒紅外光譜波段作為火災(zāi)檢測(cè)的目標(biāo)范圍。(2)關(guān)鍵指標(biāo)的確定。根據(jù)棉花燃燒紅外特征理論與試驗(yàn)結(jié)果和采棉機(jī)的輸棉原理確定檢測(cè)火災(zāi)需要用的探測(cè)器為熱釋電紅外探測(cè)器,檢測(cè)時(shí)間要小于0.3 s,并對(duì)探測(cè)器進(jìn)行測(cè)試,確定報(bào)警閾值為0.95 V。(3)火災(zāi)檢測(cè)裝置關(guān)鍵硬件和軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)棉花燃燒紅外特征理論與試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合經(jīng)濟(jì)實(shí)用以及檢測(cè)準(zhǔn)確、快速的原則,合理規(guī)劃方案,選取采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警檢測(cè)裝置數(shù)據(jù)處理芯片等關(guān)鍵硬件,并設(shè)計(jì)其軟件程序,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)要求。(4)臺(tái)架試驗(yàn)分析與安裝方案確定。設(shè)計(jì)完火災(zāi)檢測(cè)裝置的硬件部分與軟件部分之后,搭建火災(zāi)檢測(cè)裝置測(cè)試試驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行火災(zāi)檢測(cè)裝置報(bào)警率與誤報(bào)率的試驗(yàn)研究,同時(shí)對(duì)環(huán)境參數(shù)以及火災(zāi)檢測(cè)裝置安裝位置對(duì)檢測(cè)裝置性能的影響進(jìn)行分析,檢驗(yàn)火災(zāi)檢測(cè)裝置性能是否達(dá)到要求,并為火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)在采棉機(jī)上的安裝方案提供參考依據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果表明安裝個(gè)數(shù)是火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)準(zhǔn)確率的最主要影響因素,在輸棉管道上下面上安裝兩個(gè)檢測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)95%的檢測(cè)準(zhǔn)確率。
【關(guān)鍵詞】：棉花 采棉機(jī) 試驗(yàn) 火災(zāi)檢測(cè) 紅外
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S225.911
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景和意義9-11
• 1.1.1 課題研究的背景9-10
• 1.1.2 課題研究的意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)13-14
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.3.2 研究技術(shù)路線(xiàn)14
• 1.4 研究目標(biāo)14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 棉花燃燒紅外光譜分析與試驗(yàn)16-23
• 2.1 紅外線(xiàn)與熱輻射16-18
• 2.1.1 黑體輻射規(guī)律16-18
• 2.1.2 紅外吸收性質(zhì)18
• 2.1.3 大氣吸收原理18
• 2.2 棉花成分分析18-19
• 2.3 棉花燃燒光譜試驗(yàn)19-22
• 2.3.1 試驗(yàn)儀器19
• 2.3.2 試驗(yàn)原理介紹19
• 2.3.3 試驗(yàn)材料19-20
• 2.3.4 試驗(yàn)指標(biāo)20
• 2.3.5 試驗(yàn)方法20
• 2.3.6 試驗(yàn)結(jié)果20-22
• 2.4 試驗(yàn)結(jié)論22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 檢測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)與技術(shù)指標(biāo)研究23-34
• 3.1 檢測(cè)裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-24
• 3.1.1 裝置的設(shè)計(jì)原則23
• 3.1.2 采棉機(jī)火災(zāi)預(yù)警檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-24
• 3.1.3 裝置的主要功能24
• 3.1.4 技術(shù)要求24
• 3.2 傳感器選取24-26
• 3.3 探測(cè)器技術(shù)指標(biāo)的研究26-27
• 3.3.1 棉花通過(guò)輸棉通道的時(shí)間26
• 3.3.2 實(shí)際檢測(cè)時(shí)間與探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間的比較26-27
• 3.4 不同檢測(cè)區(qū)域?qū)μ綔y(cè)性能的影響27-30
• 3.4.1 檢測(cè)區(qū)域?qū)μ綔y(cè)性能影響的理論推導(dǎo)28-30
• 3.4.2 最優(yōu)檢測(cè)時(shí)間的計(jì)算30
• 3.5 報(bào)警閾值的確定30-33
• 3.5.1 報(bào)警信號(hào)的算法設(shè)計(jì)30-31
• 3.5.2 報(bào)警值檢測(cè)試驗(yàn)31-33
• 3.5.3 報(bào)警閾值的確定33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第四章 檢測(cè)裝置軟硬件設(shè)計(jì)34-45
• 4.1 檢測(cè)判斷電路的設(shè)計(jì)34-39
• 4.1.1 電源電路的設(shè)計(jì)35-36
• 4.1.2 數(shù)據(jù)處理部分36
• 4.1.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)36-37
• 4.1.4 檢測(cè)判斷電路的編碼設(shè)計(jì)37-39
• 4.2 報(bào)警顯示電路的設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.1 顯示電路的設(shè)計(jì)39-41
• 4.2.2 聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)41
• 4.3 總線(xiàn)通信設(shè)計(jì)41-44
• 4.3.1 總線(xiàn)類(lèi)型41-42
• 4.3.2 總線(xiàn)選取42
• 4.3.3 程序設(shè)計(jì)42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 檢測(cè)裝置的試驗(yàn)研究45-56
• 5.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>45
• 5.2 試驗(yàn)臺(tái)搭建45-47
• 5.2.1 風(fēng)機(jī)的選取45-46
• 5.2.2 電機(jī)的選取46
• 5.2.3 輸棉管道46
• 5.2.4 變頻器46-47
• 5.3 試驗(yàn)材料與方法47-48
• 5.3.1 試驗(yàn)材料47
• 5.3.2 試驗(yàn)儀器47-48
• 5.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)48-54
• 5.4.1 試驗(yàn)指標(biāo)的確定48
• 5.4.2 因素與水平的選擇48-51
• 5.4.3 選擇合適的正交表51-54
• 5.5 試驗(yàn)結(jié)論54-55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 第六章 結(jié)論與展望56-58
• 6.1 結(jié)論56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-63
• 作者簡(jiǎn)介63-64
• 附件64

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本文編號(hào)：901199