【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于材料吸附及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)，具體為一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、國(guó)內(nèi)外在研制瓦斯吸附-解吸實(shí)驗(yàn)裝置方面已經(jīng)開(kāi)展了大量的工作，一定程度上推進(jìn)了土力學(xué)、巖石力學(xué)、滲流力學(xué)及地質(zhì)學(xué)的發(fā)展。現(xiàn)有的煤樣氣體吸附設(shè)備及熱力學(xué)測(cè)試設(shè)備及方法均較多，但仍存在一些問(wèn)題。一方面，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置主要集中在瓦斯吸附實(shí)驗(yàn)裝置，或者只是對(duì)一種或兩種氣體進(jìn)行吸附-解吸實(shí)驗(yàn)，而對(duì)于多組分材料吸附解吸實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置研發(fā)還很少，另一方面，目前對(duì)煤和煤炭產(chǎn)品的熱力學(xué)研究較多，但多數(shù)設(shè)備需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行后期計(jì)算，獲取煤樣熱力學(xué)參數(shù)的過(guò)程仍較為復(fù)雜，智能化程度較低。
2、目前尚無(wú)一種技術(shù)或方法可對(duì)不同組分材料同時(shí)進(jìn)行吸附-解吸及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其實(shí)驗(yàn)過(guò)程及參數(shù)進(jìn)行智能獲取。而多組分煤樣吸附解吸與熱力學(xué)參數(shù)結(jié)果對(duì)于煤體的孔隙結(jié)構(gòu)特征及其吸附解吸規(guī)律的研究，更深入地分析氣煤中瓦斯流動(dòng)規(guī)律具有重要意義，基于此，本專利技術(shù)提出了一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)意在提供一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，使其能夠完成多組分材料的吸附解吸及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行智能調(diào)控，實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行智能獲取，減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的人為干擾，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效率，較為簡(jiǎn)便的獲取吸附解吸及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，降低實(shí)驗(yàn)成本，為探索多組分材料的吸附解吸及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律提供思路。
2、為達(dá)到上
3、本專利技術(shù)提供一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試體系及方法，包括一下步驟：
4、一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)集模塊、實(shí)驗(yàn)傳感模塊和吸附解吸及熱力學(xué)耦合模型單元；
5、數(shù)據(jù)集模塊由數(shù)據(jù)收納單元、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元和遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元組成；
6、數(shù)據(jù)收納單元，用于接收所有數(shù)據(jù)資料，并對(duì)資料進(jìn)行聚類收錄，并形成數(shù)據(jù)映射；
7、數(shù)據(jù)分析單元，用于對(duì)需要分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，其次對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并依照所需處理方式進(jìn)行處理，對(duì)所處理數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，并返回至數(shù)據(jù)收納單元；
8、數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元，用于對(duì)已處理完成的數(shù)據(jù)采用差值分析等分析方式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
9、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)自適應(yīng)提升算法進(jìn)行權(quán)重參數(shù)的更新；
10、實(shí)驗(yàn)傳感模塊由儀器運(yùn)行數(shù)據(jù)采集單元、吸附解吸數(shù)據(jù)采集單元、熱力學(xué)數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)接收單元和總控制單元組成；
11、儀器運(yùn)行數(shù)據(jù)采集單元，用于對(duì)實(shí)驗(yàn)中儀器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集，并將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收單元；
12、總控單元，用于進(jìn)行參數(shù)判定，確保實(shí)驗(yàn)的正常運(yùn)行；
13、吸附解吸數(shù)據(jù)采集單元和熱力學(xué)數(shù)據(jù)采集單元，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收單元；
14、數(shù)據(jù)接收單元，用于收錄并發(fā)送數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)收納單元，同時(shí)為總控單元提供參數(shù)；
15、吸附解吸及熱力學(xué)模型單元，預(yù)設(shè)有耦合模型，同時(shí)接收遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后的算法，通過(guò)資料數(shù)據(jù)的更新及收錄，系統(tǒng)可對(duì)現(xiàn)有耦合模型進(jìn)行權(quán)重參數(shù)更新，可通過(guò)接收的參數(shù)，獲取優(yōu)選模型，并獲得材料的預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后傳輸至數(shù)據(jù)收納單元。
16、優(yōu)選的，所述耦合模型包含有經(jīng)典langmuir模型、freundlich吸附模型、sips吸附模型、bet吸附模型和經(jīng)典熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算模型。
17、優(yōu)選的，一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試不同組分材料的方法，包括以下步驟：
18、s1：材料元素分析：對(duì)材料進(jìn)行比表面積測(cè)定、工業(yè)分析、纖維組分和鏡質(zhì)組反射參數(shù)測(cè)定、元素分析，確定材料基礎(chǔ)物理參數(shù)；
19、s2：吸附解吸及熱力學(xué)耦合模型構(gòu)建：通過(guò)材料基礎(chǔ)物理參數(shù)，選取擬合度較高的耦合模型進(jìn)行材料吸附解吸及熱力學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)；
20、s3：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)獲取：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，獲取材料實(shí)驗(yàn)參數(shù)；
21、s4：實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲取：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，結(jié)合耦合模型獲取吸附解吸及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
22、s5：結(jié)合步驟s4得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)圖和數(shù)據(jù)擬合，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
23、優(yōu)選的，所述步驟s3中的實(shí)驗(yàn)包括氣密性檢驗(yàn)、空白實(shí)驗(yàn)、預(yù)處理實(shí)驗(yàn)、浮力實(shí)驗(yàn)、吸附實(shí)驗(yàn)、脫附實(shí)驗(yàn)共計(jì)6個(gè)部分。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
25、(1)本專利技術(shù)提出的一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試體系及方法，實(shí)現(xiàn)不同組分材料對(duì)多組分氣體吸附解吸特性進(jìn)行一體化實(shí)驗(yàn)研究的問(wèn)題，能夠保證吸附和解吸過(guò)程的安全穩(wěn)定，提高了整體實(shí)驗(yàn)效率。
26、(2)本專利技術(shù)與傳統(tǒng)的吸附等溫實(shí)驗(yàn)相比，可對(duì)實(shí)驗(yàn)組分進(jìn)行吸附解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，并可完成實(shí)驗(yàn)組分的熱力學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)，同時(shí)優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)過(guò)程采用智能監(jiān)控，減少了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的人工操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用優(yōu)化模型進(jìn)行解吸分析，減少了實(shí)驗(yàn)誤差。
27、(3)本專利技術(shù)采用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多數(shù)據(jù)單元、多處理方法、智能閉環(huán)等方法，構(gòu)建智能測(cè)試系統(tǒng)，減少了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)中繁瑣的人工計(jì)算環(huán)節(jié)，并具有可成長(zhǎng)性，在吸附解吸及熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)集模塊、實(shí)驗(yàn)傳感模塊和吸附解吸及熱力學(xué)耦合模型單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述耦合模型包含有經(jīng)典Langmuir模型、Freundlich吸附模型、Sips吸附模型、BET吸附模型和經(jīng)典熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試不同組分材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試不同組分材料的方法，其特征在于：所述步驟S3中的實(shí)驗(yàn)包括氣密性檢驗(yàn)、空白實(shí)驗(yàn)、預(yù)處理實(shí)驗(yàn)、浮力實(shí)驗(yàn)、吸附實(shí)驗(yàn)、脫附實(shí)驗(yàn)共計(jì)6個(gè)部分。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)集模塊、實(shí)驗(yàn)傳感模塊和吸附解吸及熱力學(xué)耦合模型單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不同組分材料氣體吸附及熱力學(xué)智能感知測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于：所述耦合模型包含有經(jīng)典langmuir模型、freundlich吸附模型、sips吸附模型、bet吸附模型和經(jīng)典熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算模型。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙鵬翔，劉妍群，李樹(shù)剛，卓日升，林海飛，裴文博，李莉，金權(quán)，劉云川，郭旭，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。