火药微量水分在线检测系统的设计

【摘要】火药作为火箭发射的主要燃料，其性能的好坏直接影响着火箭发射的成败。含水量作为火药性能的一个重要指标，在生产和保存过程中必须严格控制在一定的范围内。如果含水量超标，极可能会导致火箭发射失败，给国家带来巨大的经济损失。因此，在火药的生产过程中需实时掌握生产中火药的含水量，以便及时对生产设备做出调整，避免造成人力和物力的浪费。目前，检测火药水分含量的设备有的无法满足在线检测的要求，有的无法达到测量精度。因此，研究一种可以快速、精确、在线检测出火药含水量的设备是十分必要的，具有非常重要的意义。本文基于以上背景，设计了一种火药含水量在线检测系统。本课题来源于某化工厂生产实际需要，要求能在火药生产过程中快速、精确的测出被测物料的含水量。具体研究内容和完成的工作如下：1、在阅读国内外关于水分检测方法文献的基础上，对比各种含水量检测方法的优缺点，结合本课题的实际应用背景选用结构简单、成本较低的电容法在线测量火药的含水量。2、根据测量要求设计了符合本系统的电容传感器和交流自平衡电桥电路，并对传感器的结构进行了优化设计。3、根据测量要求设计了电容传感器的检测电路，并对影响其测量精度的温度、湿度、物料堆积密度等因素进行了分析，增加了温度、湿度检测电路和称重传感器检测电路，提高了系统的准确性和稳定性。4、通过大量的粮食实验和火药物料实验，采用多传感器数据融合技术建立了水分检测的多元回归模型，并对其测量误差进行了分析。5、设计了较为人性化的控制分析界面，可快速、精确的测量火药含水量。
【作者】郝建亮；
【导师】宋文爱；李彦明；
【作者基本信息】中北大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】水分检测；电容传感器；多元线性回归；多传感器数据融合；

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