甲烷传感器神经网络算法特性补偿的研究

催化燃烧式甲烷传感器是煤矿检测系统中广泛使用的传感器,由于采用热敏元件进行检测,容易受温度的变化产生较大的零点漂移及灵敏度漂移。经过标定实验,甲烷传感器灵敏度最大漂移为10%,零点最大漂移为15%。采用BP神经网络的模型对甲烷传感器进行补偿,经过40次训练达到要求的精度,经过补偿后甲烷传感器的灵敏度最大漂移降低为0.4%,零点最大漂移降低为1.7%。     

激光甲烷传感器在瓦斯抽放管道在线监测的实践应用

为了有效处理传统矿井传感器检测过程中部分数据误差较大、响应落后等问题，设计出了无线激光甲烷传感器，阐明这种传感器的工作原理，详细介绍系统的总体设计及各个模块设计思路，建设试验环境以测试分析这种传感器的功能。测试表明，设计的无线激光甲烷传感器能精准检测出大气环境内的甲烷气体浓度，并且能够实时发出报警信号及智能断电，有效弥补了有线传感器的各种不足，降低人力成本的投入，增加安全系数，在运行中创造理想的效益。     

乙烯装置冷箱及脱甲烷系统模拟

以化工流程模拟软件ASPEN PLUS为应用平台,建立能良好描述裂解气在冷箱中预冷和脱甲烷塔中分离的工艺模型。应用该模型对扬子乙烯装置老区冷箱和脱甲烷塔系统进行了流程模拟、参数灵敏度分析和过程优化;研究了裂解气负荷、裂解气组成等几个因素,对冷箱与脱甲烷塔系统的影响以及相应操作参数的优化调整;找到了现有冷箱与脱甲烷系统的用能瓶颈;解决了工艺操作参数的优化问题;实现了装置高负荷情况下的经济运行。     

红外甲烷传感器系统设计

红外瓦斯传感器目前已经得到了一定的推广应用,其可以有效预防能源企业井下瓦斯灾害,让安全生产得到保障,因而在能源企业生产中的意义重大。本文对于红外甲烷传感器的设计问题进行了讨论,首先探讨了瓦斯检测手段和现存问题,之后结合红外瓦斯传感器技术优势,探讨了系统实际设计情况,实践表明,红外甲烷传感器技术先进、检测结果准确,可以推广使用。     

微结构构筑方式对柔性传感器性能的影响

设计了一种以聚二甲基硅氧烷/短切碳纤维(PDMS/SCF)复合材料为基材的柔性传感器,并通过在传感元件表面构筑的微结构阵列,实现了传感器的高灵敏度。通过模拟发现,V槽形微结构电阻对压力变化的响应性明显大于半球形微结构,并详细阐述了V槽形微结构阵列结构传感器的设计思路、结构特点、工作原理及制备流程。按照实验设计对PDMS薄膜传感器的性能等方面展开了系统的研究。测试结果表明,随着SCF含量的增加,传感器的灵敏度逐渐增加。当SCF含量为10%时,该V槽形微结构阵列柔性传感器的灵敏度为-0.72/kPa,比非结构化传感器的灵敏度高29倍,具有较高的可靠性,为柔性传感器提供了一种新的设计方案。     

两相流相关测速内外环电容传感器灵敏度

为了设计应用于两相流相关流速测量的内外环电容传感器,优化内外环电容传感器的结构 ,借助有限元仿真的方法对内外环电容传感器的灵敏度特性进行分析,利用正交实验设计方法来安排仿真实验。分析仿真实验结果,得到了影响传感器灵敏度特性指标（传感器相对灵敏度和检测场均匀性误差）的主要因素以及各个因素对这两个指标的影响程度和影响趋势,优选出一组传感器的结构参数,为内外环电容传感器的设计提供了理论依据。     

甲烷检测系统的设计与抗干扰

过去的甲烷检测系统的功能单一,且瓦斯浓度检测结果也容易受到较多因素的干扰而欠缺精确度。本文探讨了甲烷检测系统的设计和甲烷监测系统的抗干扰技术两个方面的内容,首先分析了智能化甲烷传感器的系统设计情况,之后结合抗干扰技术在测量系统应用的功能,分别简要介绍了硬件和软件层面的抗干扰技术,以供参考。     

甲烷传感器在矿井监测监控的应用研究

甲烷属于煤矿瓦斯中的重要组成部分,因其存在易燃易爆的特性,会对煤矿开采安全带来极大威胁。因此,在矿井监测中,需要加强对甲烷监测的重视。为了保障矿井监测监控系统的监测效果,及时了解井下甲烷含量,需在矿井监测系统中合理安装甲烷传感器。通过甲烷传感器对甲烷浓度进行合理测定。因此,在对甲烷传感器类型进行阐述后,探讨甲烷传感器在矿井监测监控系统中的具体应用,希望能够提升井下作业安全性。     

HZSM5分子筛膜复合二氧化锡对甲烷的气敏性能研究

采用液相氧化法制备二氧化锡纳米颗粒,并利用浸渍法制备Pd负载二氧化锡纳米材料,通过丝网印刷得到气敏传感膜并在其表面印刷分子筛层。基于动态气敏测试系统探究传感器对甲烷气体的灵敏度及其在CO和乙醇干扰气体下的选择性。研究结果表明,在Pd-SnO₂敏感层表面印刷Pd-HZSM5层后,传感器对甲烷的响应能力显著提高,并且在体积分数为5×10^-4的CO存在时,对甲烷的选择性也得到明显的提升。同样,在质量分数为2×10^-5乙醇的存在下,传感器对甲烷的响应也没有受到干扰。通过对分子筛进行表征和催化分析,发现Pd-HZSM5对CO的催化效率可达100%,使得CO在扩散过程中被催化氧化,这可能是印刷Pd-HZSM5分子筛膜从而提高传感器选择性的主要原因。同时研究还表明,在敏感层表面印刷分子筛层并不会影响传感器的响应和恢复速率。     

真空变压吸附分离氮气甲烷流程灵敏度分析与优化

首先采用实验室自制椰壳活性炭为吸附剂,进行了氮气/甲烷(65%/35%)原料气的真空变压吸附工艺(VPSA)分离实验。通过对比实验和gPROMS 动态模拟软件的分离效果,对变压吸附数学模型进行了验证,证明了所采用数学模型的准确性。在此基础上,对影响产品气甲烷纯度、回收率的关键决策变量进行了灵敏度分析。分析结果表明:产品气纯度主要由原料气流量和置换气流量来进行调控,产品气回收率则需要关键变量共同的作用才能实现最大化。依据灵敏度分析结果,对两塔分离氮气甲烷混合气的变压吸附工艺进行了动态优化。在最优的工况下,可以将进料组成为35%的甲烷富集到75%,回收率达到97.08%;从而达到对于废混合气的高效回收利用。     

甲基氯硅烷合成装置中氯甲烷精制系统的工艺模拟与优化

为提高甲基氯硅烷合成装置中氯甲烷精制系统的回收质量,同时降低分离过程中的能源消耗,使用Aspen Plus V11软件对现有甲基氯硅烷合成装置精制工序建模,通过对现有流程的改进、调整回流量和气相进料口位置,考察了回收氯甲烷的含量及系统能耗。在保证回收质量的基础上,与现有流程相比,优化后的流程系统总冷却负荷、加热负荷分别降低了26.8%、62.8%,回收氯甲烷含量提高到98.5%,效益显著。     

甲烷传感器工作特性与故障模式

甲烷传感器是对井下甲烷气体浓度进行监测的设备。从甲烷传感器的基本原理和工作特性入手对于甲烷传感器的故障模式进行了简要分析,如恒增益、恒偏差、显著突变、常值突出以及不报警、误报警等问题,并提出了一些可行的设备运维对策,以供参考。     

氯甲烷尾气吸收中试装置自控设备的设计与应用

简述了氯甲烷尾气吸收中试装置设计过程中自控设备的选型、工艺对控制系统的要求,以及DCS控制系统中控制算法优化的体会。     

海洋平台升降单元齿轮箱大载荷直接测试方法及传感器设计

本文通过传感器弹性体的结构特点分析、受力及应力应变分析和测试全桥电路设计,完成了传感器的综合设计,完成了传感器的制作,通过大型拉力试验机进行了传感器的线性度和精度分析,满足海工升降单元齿轮箱原型机500T及以上载荷的接测试需要。     

基于Cryptophane的甲烷光纤传感器研究进展

甲烷是天然气主要成分,煤矿开采过程中也产生大量甲烷气体,在其开采及运输过程中易发生泄漏爆炸,对甲烷浓度的实时监测具有现实意义。本文就近年基于cryptophane的甲烷光纤传感器研究进行了简单综述,包括消逝波吸收光纤传感器、模式滤光光纤传感器、荧光猝灭型光纤传感器、长周期光纤光栅传感器以及光子晶体光纤传感器。     

MTO脱甲烷塔分离过程模拟及优化

采用Aspen Plus流程模拟软件对1800kt/a MTO装置的中冷脱甲烷塔分离过程进行模拟和优化。选用RK-SOVE状态方程和RadFrac模块进行计算并与实际工况进行对比,验证了模型的可靠性。并对进料位置、中间冷却器位置和处理量进行灵敏度分析,着重考察了吸收剂使用量及其组成对分离效果的影响。模拟结果表明,预切割-脱甲烷工艺虽然在降低乙烯损失和吸收剂用量方面对吸收?-脱甲烷工艺进行了改进,但是综合效果并不明显。灵敏度分析显示除预切割-脱甲烷工艺的吸收剂用量外,其余考察变量均存在最优值。     

基于离子液体的合成氨驰放气中氨回收工艺模拟计算

设计并模拟优化了以[C4mim]BF4离子液体为吸收剂的吸收与多级闪蒸回收氨的工艺,采用NRTL活度系数模型对氨和甲烷在[C4mim]BF4中的气液平衡数据进行拟合,结果表明,该模型能很好地关联和预测含离子液体的二元体系气液平衡. 应用Aspen Plus软件灵敏度分析模块,对吸收剂流量、温度进行了灵敏度分析和优化,结果表明,增大流量和降低温度有利于[C4mim]BF4对氨的吸收,优化操作条件为流量2000 kg/h、温度30℃. 该回收工艺净化气和再生气中氨摩尔浓度分别为32.4′10-6和95.2%,满足设计要求,标准煤耗预计为940 kg/t,比传统工艺节能200 kg/t.     

氯甲烷合成气余热综合利用技术

介绍了氯甲烷合成气余热综合利用技术的原理及工艺流程。通过确定系统最优工艺参数、优化工艺流程实现与氯甲烷合成系统高效匹配,最终实现对氯甲烷合成气余热有效利用,降低了氯甲烷蒸汽消耗。     

矿用激光甲烷传感器的设计及应用研究

基于甲烷传感器的工作运行理论,构建了一种新型激光甲烷传感器的设计方案,该传感器同时兼具压力和温度补偿双重功能,并且说明了传感器的工作原理以及硬件模块的连接路线方式,进一步针对该传感器的检测性能进行了实测。结果发现,此传感器具有响应时间较快、监测精度高、可安全平稳运行优点,可针对矿井下的甲烷气体进行不间断零误差监测,确保矿井的安全开采。     

硝基甲烷连续精制工艺稳态模拟及优化

为进一步提纯硝基甲烷产品，实现硝基甲烷与副反应产物的高效分离。提出了一种优化的高纯度硝基甲烷连续生产工艺，该工艺一步法连续生产即可得到合格硝基甲烷产品，避免了反复蒸发冷却操作引发的安全生产事故，可提高生产的安全性保证。通过探究组分特性及交互作用参数，对比了相平衡数据的准确性，进一步严格模拟计算经灵敏度分析得到较优的理论板数、回流比、进料位置等参数，T-101脱轻塔最优理论板数N_stage=48,回流比R=7,N_feed=15;T-102脱水塔最优理论板数N_stage=27,塔顶采出量D=300 kg/h,N_feed=18;T-103脱重塔最优理论板数N_stage=20,回流比R=0.5,N_feed=13。为工业化生产提供了有效指导和数据支持，可有效提高硝基甲烷这种危险化学品的纯度、产量和收率。