手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

模式识别在反应器内颗粒粒径声波法检测中的应用研究

李宇龙

   目前,在现代化工业生产、国防建设和高科技领域中,颗粒材料的地位越来越重要,并广泛应用于医药、化工、冶金、电子、机械、轻工、建筑及环保等行业。颗粒材料的许多重要特性是由颗粒的平均粒度及粒度分布等参数所决定的,例如,粒度的分布影响白砂糖的晶体群质量;水泥粒度决定水泥的凝结时间;颜料粒度决定其着色能力;荧光粉粒度决定电视机、监视器等屏幕的显示亮度和清晰度;催化剂粒度也部分地决定其催化活性等。此外,颗粒粒度对食品的味感、药物的效用、冶金粉末的烧结能力及炸药的爆炸强度等也有很大的影响。因此,随着科学技术的发展,颗粒粒度测量技术受到人们的普遍重视,已经逐渐发展成为现代测量学中的一个重要分支。 颗粒粒度测定的方法有很多,现已研制并生产了200多种基于不同工作原理的测量装置,并且不断有新的颗粒粒度测量方法和测量仪器研究成功。传统的颗粒测量方法有筛分法、显微镜法、沉降法、电感应法等,近年来发展的方法有激光衍射法、在显微镜法基础上发展的计算机图像分析技术、基于颗粒布朗运动的粒度测量法及质谱法等。 尽管颗粒粒度测量方法和测量仪器研究不断取得新进展,在化工生产设备中的在线粒度测量技术却长时间裹足不前。究其原因,颗粒粒度测量的首要问题是取样,而化工设备一般体积庞大,颗粒在其中运动状态复杂,微粒、粉尘浓度大,由于反应的存在,测定装置往往还要面对严酷的温度、压力条件的考验,粒径检测的实时性要求高。化工设备中固体颗粒粒径的监测呈现其突出的难度:所处环境恶劣、实时性要求高、在线取样与合理取样困难。 被动声波粒度测量法是一种根据被动声辐射信号来测量颗粒粒度的新技术,具有检测灵敏、环保安全、非接触、不侵入流场和实时在线的特点,特别适于化工设备中的粒度检测。 本文以聚烯烃生产中的两种常用反应器(流化床反应器、搅拌釜反应器)为切入点,研究了模式分类方法在被动声波平均粒径测量技术应用。通过选取小波包能量模式作为判别特征,细致分析了影响检测性能的多个因素,通过对逐步判别分析、主成分分析、分类相关成分分析等特征筛选提取方案的比较,以及对贝叶斯、最小二成支持向量机等模式分类方法的考查,得到了结构复杂度低、系统代价小、检测速度快和预报性能佳的CCA-LSSVM(HVH)检测算法。在气-固流化床和搅拌釜模拟装置上的应用中,该方法表现出了较好的适用性。……   
[关键词]:平均粒径;声波信号;多尺度分析;分类相关成分分析;最小二乘支持向量机;气-固流化床;搅拌釜
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:浙江大学2007年