基于动态特性补偿的绝热加速量热仪温度随动控制优化
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  • 英文篇名:Optimization of Temperature Tracking Control in Adiabatic Accelerating Rate Calorimeter Based on the Dynamic Characteristics Compensation
  • 作者:丁炯 ; 王继晨 ; 郭璐 ; 许启跃 ; 杨遂军 ; 叶树亮
  • 英文作者:DING Jiong;WANG Jichen;GUO Lu;XU Qiyue;YANG Shuijun;YE Shuliang;Institute of Industry and Trade Measurement Technology,China Jiliang University;Sinopec Research Institute of Safety Engineering,Qingdao;
  • 关键词:温度传感器 ; 动态特性补偿 ; 动力学分析 ; 时间常数 ; 随动控制
  • 英文关键词:temperature sensors;;dynamic characteristic compensation;;kinetic analysis;;time constants;;tracking control
  • 中文刊名:CGJS
  • 英文刊名:Chinese Journal of Sensors and Actuators
  • 机构:中国计量大学工业与商贸计量技术研究所;中国石化青岛安全工程研究院;
  • 出版日期:2018-12-15
  • 出版单位:传感技术学报
  • 年:2018
  • 期:v.31
  • 基金:浙江省自然科学基金项目(LQ15F030003; LY17F010011);; 浙江省基础公益科研计划项目(LGF18B030001);; 浙江省仪器科学与技术重中之重学科人才培育计划项目(JL150501)
  • 语种:中文;
  • 页:CGJS201812005
  • 页数:6
  • CN:12
  • ISSN:32-1322/TN
  • 分类号:29-34
摘要
针对绝热加速量热仪测试反应剧烈的样品时温度传感器存在动态测量误差,导致在进行反应热力学和动力学计算中出现偏差的现象,提出一种绝热反应过程中实时在系统动态特性补偿的方法。首先采用基于集中参数的方法对绝热反应过程进行模拟仿真,分析了影响进行反应热力学和动力学参数求取准确性的主要因素,其次利用粒子群算法的全局寻优能力,得到动态补偿器参数,并将其运用到绝热加速量热仪温度随动控制算法中。最后,通过标准样品对该补偿方法进行实验测试,验证了方法的有效性,研究结果对于提高化学反应热危险性评估准确性具有重要意义。
        Maintaining the temperature equal between the sample and the environment during the self-accelerating rate reaction process is the precondition for the accurate thermodynamic and kinetic calculation with adiabatic accelerating rate calorimeter. However,with the response lags of the sensors and actuators in the system,this precondition cannot be satisfied strictly,especially in the violent reaction stage. In order to overcome this shortcoming,an optimized temperature tracking algorithm is proposed based on the dynamic characteristics compensation. Firstly,through modelling the adiabatic reaction process based on the lumped parameter method,the main factors affecting the accuracy of the thermodynamic and kinetic parameters of the reaction are analyzed. Then,the response time constants are obtained by using the global optimization ability of the particle swarm algorithm,and used in the temperature control algorithm. Finally,the dynamic compensation method was tested by standard samples to verify the effectiveness of the method. The research results are of great significance to improve the accuracy of thermal risk assessment of chemical reactions.
引文
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