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针对船舶修造厂喷涂车间挥发性颗粒物对职工造成的危害和对企业造成的经济损失,为了解决喷涂车间对挥发性颗粒物浓度的检测,本文通过实验分析了油漆挥发性颗粒物的主成份及爆炸特性,并根据含挥发性颗粒物受热易挥发遇冷易凝结的物理特性、采样器采样原理、滤膜增重法测量原理以及基于单机片C++软件程序编写的电路智能控制技术,设计了一种喷涂车间挥发性颗粒物浓度检测装置。该装置不仅可以检测挥发性颗粒物的浓度,还能收集挥发性颗粒物。该装置实用可靠,精确度高,能够很好地检测挥发性颗粒物浓度,为船舶修造厂喷涂车间提供一种挥发性颗粒物浓度检测的新手段、新途径。也为实验室挥发性颗粒物的研究提供了样品源。
首先,本文采用热重-红外光谱法分析油漆中挥发分主成份,采用20L球形爆炸实验分析油漆颗粒物的爆炸特性。其次,以抽气泵为动力源,以滤膜称重法为测量手段,并根据喷涂车间油漆的物化特性、采样原理设计了挥发性颗粒物浓度检测装置。该装置主要包括采样气源输送、非挥发性颗粒物铺集、挥发性颗粒物补偿、尾气收集和智能控制等五大系统。从浓度检测装置整体出发,根据颗粒物切割器分离原理设计了旋风式粒子分离切割器,实现了颗粒物的分离切割;根据温控式电加热棒原理设计动态加热装置,加速油漆中挥发分挥发,防止凝结;根据滤膜采样原理、传动原理及连续采样动作要求,设计了自动换膜装置,实现连续采样,并运用ANSYS软件对该装置进行静力学仿真分析,结果表明该装置具有较高的安全性和稳定性;根据冷凝原理设计了冷凝系统,增加挥发性颗粒物的采样效果;根据挥发性颗粒物的特性设计尾气处理装置,为实验室研究提供原料。然后,根据智能控制电路技术设计了以单片机为核心的智能系统,实现远程自动控制。以安全技术与工程理论为指导,从机械和电气控制角度理论验证装置设计可行性,对研发的含挥发性颗粒物浓度检测装置器进行分析和理论论证,提出关于挥发性颗粒物补偿算法,采用理论论证算法可行性;最后,将3D打印的各部件进行装配调试,基于电子天平称重法进行正交实验和定量实验,通过一元二次函数拟合补偿试验分析,论证了该装置具有良好检测效果。
首先,本文采用热重-红外光谱法分析油漆中挥发分主成份,采用20L球形爆炸实验分析油漆颗粒物的爆炸特性。其次,以抽气泵为动力源,以滤膜称重法为测量手段,并根据喷涂车间油漆的物化特性、采样原理设计了挥发性颗粒物浓度检测装置。该装置主要包括采样气源输送、非挥发性颗粒物铺集、挥发性颗粒物补偿、尾气收集和智能控制等五大系统。从浓度检测装置整体出发,根据颗粒物切割器分离原理设计了旋风式粒子分离切割器,实现了颗粒物的分离切割;根据温控式电加热棒原理设计动态加热装置,加速油漆中挥发分挥发,防止凝结;根据滤膜采样原理、传动原理及连续采样动作要求,设计了自动换膜装置,实现连续采样,并运用ANSYS软件对该装置进行静力学仿真分析,结果表明该装置具有较高的安全性和稳定性;根据冷凝原理设计了冷凝系统,增加挥发性颗粒物的采样效果;根据挥发性颗粒物的特性设计尾气处理装置,为实验室研究提供原料。然后,根据智能控制电路技术设计了以单片机为核心的智能系统,实现远程自动控制。以安全技术与工程理论为指导,从机械和电气控制角度理论验证装置设计可行性,对研发的含挥发性颗粒物浓度检测装置器进行分析和理论论证,提出关于挥发性颗粒物补偿算法,采用理论论证算法可行性;最后,将3D打印的各部件进行装配调试,基于电子天平称重法进行正交实验和定量实验,通过一元二次函数拟合补偿试验分析,论证了该装置具有良好检测效果。