高温设备中氯渗透速率测量电化学传感器

设计并研制了一种在高温高压的氢环境中运行的金属设备（如加氢反应器及管线）上使用的实用型原子氢电化学传感器,在５￣４０℃的温度下,其传感器的背影电流密度低于０．６μＡ／ｃｍ＾２。传感器测得的渗氢曲线与Ｄｅｖａｎａｔｈａｎ电化学渗氢法得到的渗氢曲线比较和对２．２５Ｃｒ１Ｍｏ钢的扩散系数测定结果表明,传感器检测的渗氢电流信号是正确的。     

高温设备中氢渗透速率测量电化学传感器

设计并研制了一种在高温高压的氢环境中运行的金属设备（如加氢反应器及管线）上使用的实用型原子氢电化学传感器,在５～４０℃的温度下,其传感器的背景电流密度低于０．６μＡ／ｃｍ２。传感器测得的渗氢曲线与Ｄｅｖａｎａｔｈａｎ电化学渗氢法得到的渗氢曲线比较和对２．２５Ｃｒ１Ｍｏ钢的扩散系数测定结果表明,传感器检测的渗氢电流信号是正确的。     

原子氢渗透速率检测电化学传感器的研究

设计并研制了一种外置式的电化学原子氢渗透速率传感器。以此作为检测仪的信号元件，以８０Ｃ３１单片机作为检测仪的中央处理器，研制了具有数据采集、存储处理及打印显示功能的原子氢渗透速率检测仪。在含Ｈ２Ｓ的５％ＮａＣｌ介质中和其它酸性介质中，测量了氢在ＵＮＳ Ｇ１１１８０或ＵＮＳ Ｇ１０１９０钢板中的扩散行为，验证了传感器的可行性。     

计算机曲线拟合求解析氢反应的动力学参数

应用电化学稳态极化方法,研究1M NaOH电解液中镍硫合金电极表面析氢反应电催化活性与沉积层中含硫量之间的关系.根据析氢反应机理,用理论电化学极化方程拟合实验稳态极化曲线,得到不同含硫量的镍硫合金电极表面氢原子吸附和脱附反应的速率常数、反应对称系数等动力学参数.     

串联时滞系统的预估控制及其应用

本文从微机氢氮比控制系统的设计出发,给出一般的串联时滞系统的预估控制方法,其中包括描述系统动态特性的串联子系统模型,含系统中间测量的预估算法和逐段控制算法。该法已在某化肥厂成功应用。     

合成氨氢氮比自适应控制的研究

本文研究了中、小氮肥厂合成氨生产中氢氮比控制问题。文中给出了以机理分析和系统辩识相结合的方法建立的氢氮比系统动态数学模型,对未知模型参数采用在线递推估计技术进行实时辩识,构造出利用中间测量状态的最佳线性预估器,采用自校正控制方案,设计了适合于大时间滞后系统控制的极点配置算法,实现氢氮比控制。同时也绐出了系统的仿真实验曲线。     

合成氨氢氮化自适应控制的研究

本文研究中，小氮肥厂合成氨生产中氢氮比控制问题，文中给出了以机理分析和系统辩识相结合的方法建立的氢氮比系统动态数学模型，对未知模型参数采用在线递估计技术进行实时辩识，构造出利用中间测量状态的最佳线性预估器，采用自校正控制方案，设计了适应大时间滞后系统控制的极点配置算法，实现氨氮化控制，同时也给出了系统的仿真实验曲线。     

基于单片机的自动测氢仪设计

阐述了电解滴定法测氢原理。依照电解滴定法设计了以8051单片机为核心的自动测氢仪。在自动电解和自动控制方面实现了自动化。通过选用高精度A/D和数据线性校正等措施提高了仪器测量精度。采用了看门狗技术、光电耦合器、多层线路板技术、多种布线技巧和软件抗干扰技术加强了系统的抗干扰能力。仪器完成了数字显示煤样中含氢值并打印煤中氢含量。     

贮氢合金电极极化曲线模拟

采用计算机技术模拟材料的性能是新兴的研究领域。线性极化曲线是判断镍氢电池负极贮氢电极合金电化学性能的重要手段。通过对贮氢合金电极极化曲线模拟不仅可以从理论上研究各种因素如扩散系数、交换电流对电极性能的影响，而且还可以对实验结果进行验证。在此基础上还可以进一步发展神经网络系统，处理实验数据，获得相应动力学信息。本文根据电化学基本原理，在假设其他参数不变的条件下，分别考察了温度、交换电流、扩散系数、能量传递系数对极化曲线的影响，并初步分析了电极反应与腐蚀反应共存时的贮氢合金极化曲线特征。     

燃料电池车载氢系统结构强度及碰撞结果分析

车载氢系统是燃料电池汽车的关键组成部分,其结构强度是影响燃料电池汽车氢安全的重要因素,对氢系统进行仿真、试验分析,提出车载氢系统结构强度的判定方法。     

Observer Based Fuel Delivery Control for PEM Fuel Cells with a Segmented Anode Model

In the anode of proton exchange membrane (PEM) fuel cells, the measurable outlet pressure is usually different with the actually utilized stack pressure. In this paper, the anode of PEM fuel cells is divided into three segments to reduce the modeling error between these two pressures and the impact of the spatial distribution of pressure, electrochemical reaction, and gas permeation. Specifically, we first model the fuel delivery system with anode recirculation and bleeding in a MIMO nonlinear compact form based on the segmented anode model. Then, a Lyapunov‐based full state feedback controller is proposed based on the developed model to guarantee adequate hydrogen supply and maintain the anode hydrogen at a suitable concentration level. Moreover, a high order sliding mode observer is proposed to estimate the unmeasurable pressure and the partial pressure in the fuel delivery system with known disturbance. Furthermore, an output feedback controller based on the proposed observer is developed with guaranteed stability. Simulation results illustrate the effectiveness of the proposed control and the estimation approaches.     

基于光谱技术多气体检测系统的设计

为了实时检测多种气体的浓度,以红外光谱吸收法和电化学检测为测量原理,设计了以STM32F103为主控芯片的多气体浓度检测系统,对该系统所设计的方案进行介绍.检测系统由上位机和下位机两部分组成.下位机部分包括硬件和软件设计,以同时兼顾性能和低功耗的设计理念实现了多气体浓度实时检测及显示、超过报警阈值进行声光报警等基本功能.下位机可以通过无线传输方式与上位机进行通讯.上位机基于QT平台编写,可以实时显示气体浓度曲线,便于用户在远端进行安全监控.在对系统性能测试后,结果表明:设计的系统检测精度可以达到±3% FS,具有误差小、易操作、携带方便、工作稳定等特点,能够更好地保障工作人员的人身安全,同时远程监控能力也使检测系统具有良好的实用价值.     

基于多道传感器的血管壁动态信息检测系统

以生物医学工程学的基本理论为基础,提出了血管壁动态信息中"血管壁压力位移波"的理论概念和与此相关的血管性疾病的检测方法,并利用多道传感器技术和计算机检测技术研发了"血管壁无创动态信息计算机检测系统"。通过临床检测证实了该系统能够有效地反映出人体血管壁弹性功能的病理变化。     

储油罐液位测控系统设计

针对反应罐、大型储油罐液位实时动态测量的需要，探讨了储油罐液位测控系统的设计方法，着重阐述了系统的设计方案、系统功能和实现方法。利用该系统可实现对储油罐进行连续液位、温度、流量的监控，提高系统的管理水平，保障其安全运行。本储油罐液位测控系统由下位监测系统和上位机组成，系统结构简单，便于实现自动监控，软件系统界面友好、操作简便。     

Conversion control in a continuous reactor train: Synthesis and computer simulation

A feedforward control scheme is synthesized for control of final product conversion in a train of continuous stirred-tank reactors. The control is achieved by temperature manipulation in the latter reactors and utilizes a continuous conversion measurement within the train. The control scheme is developed in terms of difference equations which are suitable for implementation on a digital control computer. As a specific example, the styrene-butadiene-rubber process is considered in detail and the control is evaluated by a digital computer simulation.     

计算机在全混流反应器多级串联的应用

在全混流反应器多级串联作3/2级化学反应时,为了求各级反应器的出口浓度,就具体实例利用图解法、递推法和计算机程序法求解。结果表明：递推法计算结果和程序运行结果一致,但递推法费时费力,图解法又不够精确。只有计算机程序的方法简便、快速、精确,在全混流反应器多级串联的设计中具有重要的应用价值。而且,对实际化工生产过程的控制也具有重要意义。     

计算机控制的腐蚀电化学测量与分析系统的研制

以ＩＢＭ－ＰＣ兼容机及通用Ａ／ＤＤ／Ａ数据接口卡改造普通电化学测试仪器，设计了一套集信号输出，数据采集，数据处理，图形显示和打印于一体的测试系统，应用ＢＯＲＬＡＮＤＣ＋＋３．１中的ＴＵＲＢＯＶＩＳＩＯＮ技术，编制了具有用主友好人机界面且操作灵活的软件，软件数据分析部分采用三参数或四参数弱极化方程式，应用高斯牛顿，麦夸脱法进行曲线拟合，从而得出金属的腐蚀速度Ｉｃｏｒｒ阴极扩散电流ＩＬ以及电化学参数β     

基于ZigBee和MLX90614的铝电解槽温度监测系统的设计

针对铝电解槽侧壁传统温度检测误差大、时间不连续、成本昂贵、信噪比低等问题,设计了一种基于ZigBee和MLX90614非接触式红外温度传感器的铝电解槽侧壁温度监测系统.系统硬件选用CC2530为主芯片,MLX90614为温度测量传感器;系统软件基于TI公司的ZStack-2.5.1a协议栈进行设计,同时开发基于B/S模式(服务器/浏览器模式)的上位机软件帮助工作人员实时查看和分析温度数据.现场测试结果证明:该系统部署方便,网络数据传输可靠,节点采集温度的误差在3 ℃以内,上位机软件正常工作.该系统能够实现铝电解槽侧壁温度的实时监测.     

Numerical study of hydrogen permeation flux in ytterbium doped strontium cerate and thulium doped strontium cerate (II)

This study analyses the hydrogen permeation flux model with (1) modifications in the defect concentration calculations where the concentration of substitutional cation on cerium site is utilised as the independent variable for the calculation, instead of the previous step-wise calculation with the concentration of oxygen vacancy as the independent variable and (2) the additional terms to include the oxygen partial pressure gradients for calculation of hydrogen permeation flux. The modification in the defect concentration method allows a short model simulation run time, which consequently allows incorporation of the concentration constraints in the parametric sensitivity analysis, but still produces the same set of defect concentrations as calculated in the previous methods. It is also found in this study that the discrepancy between the model and experimental results (in terms of the effect of changes in hydrogen partial pressure gradients on the hydrogen permeation flux) is not due to the influence of oxygen partial pressure gradients. Parametric sensitivity analysis shows that there is no significant difference in the sensitivity of the model by comparing Case A and B. The result of parameter tuning to predict the hydrogen permeation flux for 5% thulium doped strontium cerate in Case B shows a similar trend to the previous study (Case A). These results suggest negligible oxygen ion conductivities in these types of membrane, as reported in the literature.