【摘要】：國內考古量近年急劇增加,但是由于技術的匱乏,文物保護條件簡陋,導致文物出土后受到嚴重破壞,另外,文物出土之后馬上進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)境的設備既是必要的也是緊缺的。不足之處是,國內現(xiàn)在只出現(xiàn)了小型的充氮保護設備,已有的研究表明,此種設備并不能達到很高的有效性。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、壓強變化等。建立的保存和研究環(huán)境是:富氮低氧、可調節(jié)的滿足不同文物存放要求的艙內溫濕度、光照度條件,同時,嚴格控制艙內環(huán)境調節(jié)過程中的壓強變化,避免壓強變化過快過大對存儲的文物以及艙內研究人員造成的影響。具體研究內容及過程如下: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,推導了可壓縮流體在管道內以前后高低壓端壓力比為自變量的流量表達式,運用WINCC和MATLAB平臺聯(lián)合擬合得到真空泵、調節(jié)閥兩個重要的執(zhí)行器的實際流量特性表達式,確定了電動調節(jié)閥流量的理論推導公式和經驗公式的適用范圍,并對公式進行了修正,另外,對真空泵流量理論公式進行了修正,建立了更貼近系統(tǒng)真實情況的數(shù)學模型。分析了艙內氧氣濃度調節(jié)的兩種方式的區(qū)別,找到適合文物艙進行調節(jié)的方式,并整定了PID調節(jié)過程參數(shù)。實驗證明,艙內氧氣濃度調節(jié)過程的控制過程速度快,魯棒性強。另外,設計了LED燈帶的PWM控制方式用于控制艙內光照度,設計了艙內溫濕度控制的方法。實驗證明,艙內參數(shù)的調節(jié)過程滿足設計誤差,能夠達到控制要求。最后,本文設計了實驗艙系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和觸摸屏HMI組態(tài),完成現(xiàn)場控制以及人機交互管理。設計了遠程控制系統(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)設想結構

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

【參考文獻】

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本文編號：2708568