Luan an Tien si Hoa hoc: Chat luong cam bien ban dan do nong do khi H2S, NH3 va CO-Thac si - Tien si - Cao hoc - 1243854 pdf

  • 3 months ago
  • 1 lượt xem
  • 0 bình luận

  • Ít hơn 1 phút để đọc

Giới thiệu

Luận án trình bày các loại cảm biến bán dẫn có đặc tính phi tuyến làm việc trong điều kiện bị ảnh hưởng của yếu tố môi trường như nhiệt độ và độ ẩm với hỗn hợp khí đầu vào, từ đó xuất các cấu trúc cảm biến ANN để nâng cao độ chính xác cho phép đo.

Thông tin tài liệu

Loại file: PDF , dung lượng : 4.75 M, số trang : 1 ,tên 1243854 pdf

Chi tiết

M ĐẦU
1. Tính cp thiết của đề tài
Hiện nay, chất lượng không khí trong môi trường dân sinh cũng như môi
trường công nghiệp ngày càng xuống thấp. Sự gia tăng các nguồn khí thải
nhân tạo từ các hoạt động công nghiệp và sinh hoạt đã đưa vào khí quyển
hàng trăm tấn khí độc hại như: H2S, NH3, SO2, NOx, CO, CO2, O3... Đây là
một trong những hiểm họa trong cuộc sống hiện đại khi mà lĩnh vực sản xuất
ngày càng phát triển. Bên cạnh việc nâng cao chất lượng sản xuất có tính bền
vững và bảo vệ môi trường thì công tác giám sát, cảnh báo chất lượng không
khí cũng rất quan trọng. Trong môi trường công nghiệp các loại khí độc hại
nếu vượt quá một tỷ lệ giới hạn nhất định sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe
người lao động cũng như môi trường sống của con người. Do vậy, vấn đề
nâng cao chất lượng đo lường, giám sát các loại khí độc hại để đưa ra các giải
pháp hạn chế, loại bỏ chúng là nhiệm vụ cấp bách và quan trọng trong việc
bảo vệ môi trường và an sinh xã hội.
Về vấn đề này, trên thế giới và Việt Nam đã và đang có nhiều các nhà
khoa học quan tâm và công bố nhiều kết quả nghiên cứu của mình. Tuy nhiên,
môi trường công nghiệp rất phức tạp với sự pha trộn của rất nhiều loại khí,
bên cạnh đó yếu tố nhiệt độ và độ ẩm của môi trường cũng dẫn đến làm suy
giảm độ chính xác của các phép đo. Vì vậy vấn đề nghiên cứu nâng cao chất
lượng cho các phép đo nồng độ khí vẫn còn tồn tại nhiều bất cập, hạn chế cần
phải tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của luận án là ứng dụng ANN để nâng cao chất
lượng cảm biến bán dẫn đo nồng độ khí H2S, NH3 và CO.
1
3. Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là các cảm biến loại bán dẫn đo nồng
độ khí độc hại trong môi trường công nghiệp.
Phạm vi nghiên cứu: Các loại cảm biến bán dẫn có đặc tính phi tuyến
làm việc trong điều kiện bị ảnh hưởng của yếu tố môi trường như nhiệt độ và
độ ẩm với hỗn hợp khí đầu vào, từ đó đề xuất các cấu trúc cảm biến ANN để
nâng cao độ chính xác cho phép đo.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu thuyết
Luận án tập trung phân tích những ưu, nhược điểm các cảm biến bán dẫn
phần tử quan trọng trong hệ thống đo và phát hiện nồng độ các khí độc hại
trong môi trường công nghiệp để đề xuất phương pháp nâng cao chất lượng
phép đo.
Nghiên cứu lý thuyết ANN nói chung và ANN MLP nói riêng, ứng dụng
ANN đề xuất xây dựng cấu trúc cảm biến có tích hợp ANN để nâng cao chất
lượng cảm biến bán dẫn.
4.2. phỏng thực nghiệm kiểm chứng kết quả
Kiểm chứng các kết quả nghiên cứu lý thuyết bằng mô phỏng off-line
trên phần mềm Matlab để đánh giá những kết quả đạt được của các giải pháp
đã đề xuất.
Xây dựng mô hình thực nghiệm tiến hành kiểm chứng bằng thực nghiệm
trên cảm biến thực cho ứng dụng loại trừ sai số của yếu tố ảnh hưởng.
5. Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài
Luận án có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong lĩnh vực đo lường và
ANN.
Ý nghĩa khoa học: Sử dụng phương pháp ứng dụng ANN, là công cụ với
khả năng tính toán song song, bền với nhiễu và lỗi của số liệu đầu vào, có khả
2
năng thực thi dưới dạng phần mềm hoặc phần cứng để nâng cao chất lượng
của cảm biến đo nồng độ khí.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận án có thể sử dụng để tích
hợp, cải tiến, chế tạo mới các cảm biến bán dẫn đo nồng độ chất khí trong môi
trường công nghiệp.
6. Những đóng góp mới của luận án
Nghiên cứu một số vấn đề lý luận và mô phỏng, kiểm nghiệm thực tế
nhằm ứng dụng ANN để nâng cao chất lượng cảm biến bán dẫn đo nồng độ
khí H2S, NH3 và CO trong khí thải công nghiệp cụ thể là trong các ứng dụng:
Xây dựng cấu trúc cảm biến ứng dụng mạng ANN để bù sai số của
yếu tố ảnh hưởng, ANN có cấu trúc đơn giản có một đầu vào là nhiệt
độ, số nơ-ron lớp ẩn thấp chỉ từ 1→2 -ron để xấp xỉ chính xác các
đặc tính ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm tới kết quả đo, từ đó làm cơ
sở cho ứng dụng bù, phần bù chỉ dùng phương pháp nội suy tuyến tính
và tính toán, đây là đóng góp mới và khác biệt với các công trình khác
sử dụng ANN có hai đầu vào là nhiệt độ, độ ẩm và số lớp ẩn, số nơ-
ron lớp ẩn lớn.
Xây dựng cấu trúc cảm biến ứng dụng mạng ANN có khả năng loại
trừ tính phản ứng đa khí đó là có khả năng phân biệt và ước lượng
chính xác được nồng độ khí thành phần có trong hỗn hợp khí đầu vào.
Xây dựng cấu trúc cảm biến ứng dụng mạng ANN có thể điều chỉnh
đặc tính của cảm biến.
Ngoài ra còn đóng góp xây dựng cấu trúc cảm biến tích hợp ba chức
năng như: Bù sai số nhiệt độ và độ ẩm, khắc phục tính phản ứng đa
khí và điều chỉnh đặc tính của cảm biến.
3

Download

Xem thêm
Thông tin phản hồi của bạn
Hủy bỏ