【摘要】：可燃液體-空氣混合物濃度的測(cè)量是爆炸、燃料等研究的主要內(nèi)容，對(duì)于工業(yè)安全生產(chǎn)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(cè)量中，標(biāo)定是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，標(biāo)定的準(zhǔn)確與否直接影響著測(cè)量結(jié)果的可信度。本文基于光透射法濃度測(cè)量基本原理，建立了可燃液體-空氣混合物濃度測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定方法，并開展了具有實(shí)際意義的液體燃料的標(biāo)定應(yīng)用研究。 建立了可燃液體-空氣混合物濃度測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中起到樣品池作用的容器，，它是由有機(jī)玻璃制作成的20L球狀透明罐體，用以承載經(jīng)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(biāo)定載體。確定了6條實(shí)驗(yàn)測(cè)試光路，它們都穿過標(biāo)定載體的中心，并且在三維空間內(nèi)均勻覆蓋標(biāo)定載體。每條測(cè)試光路的入射端是作為實(shí)驗(yàn)光源的532nm激光燈，它沿測(cè)試光路發(fā)出的激光信號(hào)，穿過標(biāo)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(jìn)行轉(zhuǎn)換處理。提出了可燃液體-空氣混合物濃度是否相對(duì)均勻的判別標(biāo)準(zhǔn)，即在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的某一相同時(shí)間段內(nèi)，接收到的光強(qiáng)值相對(duì)誤差在10%以內(nèi)時(shí)，就認(rèn)為標(biāo)定載體內(nèi)可燃液體-空氣混合物的濃度達(dá)到相對(duì)均勻狀態(tài)。選擇采用最小二乘法對(duì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合。 本文針對(duì)工業(yè)安全生產(chǎn)以及云爆武器需要，應(yīng)用可燃液體-空氣混合物濃度測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)定方法對(duì)6種有代表性的液體燃料進(jìn)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(shí)驗(yàn)分別得到了這6種燃料與空氣形成混合物的濃度標(biāo)定結(jié)果，即相應(yīng)可燃液體-空氣混合物濃度(x)與光強(qiáng)值(y)之間的關(guān)系，并通過計(jì)算得到其擬合結(jié)果的回歸系數(shù)均為0.99，相對(duì)誤差均在6%以內(nèi)。 本文的研究成果可作為可燃液體-空氣混合物濃度測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。開展?jié)舛葴y(cè)量研究和應(yīng)用，為工業(yè)安全生產(chǎn)以及先進(jìn)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(qiáng)集中、光束不分散，有利于系統(tǒng)其它部件的接收。本標(biāo)定實(shí)驗(yàn)中選擇波長(zhǎng)為532 nm的激光燈（3-5 V輸入）作為實(shí)驗(yàn)光源（如圖2.4所示），并將所有激光燈串聯(lián)開關(guān)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(qiáng)度不會(huì)因?yàn)楣β实牟环�(wěn)定而發(fā)生自身衰減，影響標(biāo)定結(jié)果。穩(wěn)定電源樣品池 傳感器計(jì)算機(jī)激光光源

傳感器示數(shù)為20 Lux，所以在標(biāo)定實(shí)驗(yàn)時(shí)的有效測(cè)試量程為20~65535Lux），對(duì)光的敏感度高，記錄數(shù)據(jù)響應(yīng)快，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)、組網(wǎng)、遠(yuǎn)傳，并通過R232USB轉(zhuǎn)換線與計(jì)算機(jī)連接，如圖2.5所示。(3) 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用光照度傳感器通過R232數(shù)據(jù)傳輸線與計(jì)算機(jī)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(cè)系統(tǒng) 可以接收實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)變化著的信號(hào)并對(duì)其進(jìn)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(cè)軟件界面
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ517

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2706135