数控特种气体动态发生装置的方法研究

摘要

为了推动防化设备研制以及提升化学侦检器材研发平台的技术水平，根据有毒有害气体侦检仪器评价工作的实际需求，研制了数控特种气体的动态发生系统。其中，样剂的动态分散以及无泄漏安全防护是研究的关键技术，其根本目的是在特定的环境条件下，自动地、定量地发生符合要求各类组分的特种气体，配制出不同试剂与不同浓度的标准样气，从而满足化学侦检器材的测试、研制、以及性能评价之需求。
　　本文首先根据系统的主要功能和设计目标，拟定了系统的总体方案。在设计过程中，系统的安全性设计，始终处于首要地位并给予了充分考虑。通过借鉴单通道系统结构设计，对该系统的机械部件进行了设计，构建起了新型的多通道发生系统结构。其中重点对注入装置进行设计，解决了试剂无泄漏自动注入的问题。
　　其次，论文着重讨论发生器的发生方法，并针对雾化器的雾化效果进行深入的分析，阐述了雾化机理，介绍了流体基本理论知识。通过对喷嘴的分析，得出影响喷雾效果的主要参数，设计出最佳雾化效果的雾化式发生器。另外，针对难挥发性液态试剂，提出了一种利用负压吸动效应的雾化配气法，通过实验比较，发现该方法比扩散法和携带法更为有效。
　　最后，确定并构建了以西门子S7-300为核心PLC控制系统，绘制了系统主程序流程图，对控制流程进行了必要的分析说明。通过用PLC编程，软、硬件调试，实现了标准样气的稳定发生。
　　实现的系统，装置简单可靠，有良好的安全性和较高的自动化程度，创新性地尝试了标气发生的无泄漏注入设计以及负压雾化，达到了项目研究的预期目标。

目录

1 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题的研究背景

1.3 国内外研究现状与发展趋势

1.4 课题研究的目的和意义

1.5 课题相关技术研究现状

1.6 课题研究的主要内容

2 系统总体设计

2.1 系统的工作原理与工作流程

2.2 系统的主要功能和技术指标

2.3 系统主要机械部件设计与分析

2.4 试剂无泄漏注入装置设计

3 试剂发生器配气方法的研究

3.1 气体浓度配制方法

3.2 雾化机理分析

3.3 流体力学基本理论知识

3.4 喷嘴参数影响分析

3.5 雾化式发生器新型动态配气方法

4 控制系统设计

4.1 系统控制方案的选择与确定

4.2 部分重要控制器件的选择与设计

4.3 控制系统分析与设计

5 全文总结与展望

5.1 全文总结

5.2 存在的问题与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢