光化学反应仪, 又称为光化学反应釜，多功能光化学反应器.主要用于研究气相或液相介质、固定或流动体系、紫外光或模拟可见光照、以及反应容器是否负载TiO2光催化剂等条件下的光化学反应。具有提供分析反应产物和自由基的样品，测定反应动力学常数，测定量子产率等功能，广泛应用化学合成、环境保护以及生命科学等研究领域。
THE
MAIN CHARACTERISTICS ►∣主要特征：
1.光化学反应仪智能微电脑控制，可观察电流和电压实时变化
2.进口光源控制器，内置光源转换器，功率连续可调，稳定性高
3. 光化学反应仪具有分步定时功能，操作简便
4.反应暗箱内壁使用防辐射材料，且带有观察窗
5.采用内照式光源，受光充分，灯源采用耐高压防震材质，经久耐用
6.配有8（6/12可选）位磁力搅拌装置，使样品充分混匀受光
7.双层耐高低温石英冷阱，可通入冷却水循环维持反应温度
8.光化学反应仪高温度保护系统，自动断电功能
9.机箱外部结构设有循环水进出口，内部设有2个专用插座，供灯源和搅拌反应器用
TECHNICAL
PAPAMETERS ►∣技术参数：
型号：CY-GHX-AC多试管控温光化学反应仪
（一）主体部分
1.光源功率可连续调节大小。
2.集成式光源控制器，可供汞灯、氙灯、金卤灯等多种光源使用。
3.汞灯功率调节范围：0~1000W可连续调节。
4.氙灯功率调节范围：0~1000W可连续调节。
5.金卤灯功率调节范围：0~500W可连续调节。
（二）小容量反应部分
1.石英试管规格：30ml、50ml（或定做）。
2.可同时处理8个样品（或定做）。
3.八位磁力搅拌装置可同步调节8个样品的搅拌速度。
（三）控温装置
1.冷却水循环装置制冷量：＞1000W
2.控温范围：-5°C到100°C
3.冷却水循环装置设有脚轮和底部排液阀。小容量光化学反应仪产品配置：
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配置单
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数 量
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控制主机
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1台
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反应暗箱
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1台
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光源控制器
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1台
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双层石英冷阱
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1个
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专用循环机
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1套
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汞灯（1000W）
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1支
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氙灯（1000W）
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1支
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金卤灯（500W）
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1支
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搅拌装置
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1套
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反应罐
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8只（30ml,50ml共8只）
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温度是化学反应釜生产过程中对反应过程影响*重要的的因素之一，温度的控制精度、系统响应速度及稳定度是衡量温度系统性能指标的关键因素，准确地控制反应釜内原料在不同温度下进行化学反应具有重要意义。首先，本系统对反应釜的温度进行分析，得出了冷剂流量对反应釜内温度的传递函数。其次，通过单片机，利用继电器、DS18B20温度传感器、LCD液晶显示屏等设计了对反应釜进行加热与降温来实现反应釜温度控制的具体电路和实时系统，对实际化学反应过程中的温度变化进行模拟，并利用经典控制理论中的PID算法得到反应时的*优控制，并给出了详细的分析步骤和控制算法。*后，通过组态软件对整个化学反应过程进行实时监控的模拟。
一、背景及国内外研究现状
1.1 问题研究背景
在化工生产过程中, 连续反应釜是一种常用的、重要的反应容器。其化学反应机理较为复杂, 受到外界条件、原料纯度、催化剂的类型等诸多因素的影响，所以难以建立精que的数学模型, 致使整套设备的自动化水平较低。而且在反应釜中进行的反应一般属于放热反应, 反应放热量大, 传热效果却不理想, 因此反应釜内温度一般具有大滞后、非线性等特征。针对反应釜内温度变化的特点, 设计良好的温度控制系统是保证产品质量的关键。
在我国，尽管大中城市的科学技术和工业自动化的发展比较快，但是在众多的小城市与农村地区由于经济不够发达，政府扶持力度不够，存在许多不太**的小规模化工生产项目，给人们的人生**与财产**带来了一定的威胁。所以，如何更**的进行化工生产已经成为了政府和各种研究机构亟待解决和完善的事。
1.2 国内外研究现状
目前关于反应釜温度控制系统设计问题国内外都有一些研究，并且已经基本满足了工业需求。如Shinskey 与Weinstein 提出的双模控制(dual-mode)，采用 bang-bang+PID 控制，其大致步骤为：过程开始时，全力加热，直至反应釜温度距其设定值为t1 度，然后全力冷却，持续TD1分钟，此后，将夹套水温设定值定在某个合适的中间温度，持续TD2 分钟，*后，用串级PID 控制器控制夹套水温度。如果参数选择得当，双模控制是有效的。
Arthur Jutan 与 Ashok Uppal 提出将反应热作为一种扰动，采用适当的方法估计出来，用前馈控制抵消；余下的部分近似为线性系统，可以用PID 控制。Barry 与Sandro 采用GMC 方法控制反应釜温度，得到了很好的仿真结果，并且进一步考察了操作条件与过程参数变动时被控过程的鲁棒性，发现GMC的鲁棒性明显强于双模控制。
为适应化工生产的新特点，一些过程控制领域中的新技术正在由理论研究转向生产践，如信息综合处理技术、现场总线控制系统、各种智能控制技术、软计算技术和快速仿真技术、多媒体技术等。过程控制采用的技术工具，由基地式仪表、气动单元式组合式仪表、电动单元组合式仪表Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型，发展到现在的可编程单回路、双回路、三回路调节器和分散综合控制系统(DCS)。当前，传统的DCS 正借助于微处理器硬软件和通信网络技术，朝着标准化、开放化和尽量采用市场通用的优良硬、软件的方向，逐渐地、相互融合地向开放的DCS发展。如Honeywell 的 TPS，它采用通用的软件将企业的internet 网与局部控制网、通用控制网和系统总线连接在一起，配备各种平台、操作站以满足不同层次使用人员的要求。另外，*近发展起来的现场总线网络控制系统(FCS)也是一种新的开放式的分布式控制系统。它把专用封闭协议变成标准开放协议，使系统共有完全数字计算和数字通信能力：在结构上，采用了全分布式方案，把控制功能彻底下放到现场，提高了系统灵活性和可靠性：它突破了集散型控制系统DCS 中采用专用网络的缺陷。因此对于现场总线的工业控制系统研究具有重大的意义。据报道，美国犹他州盐湖城Flying 炼油厂、孟山都化工厂、我国安庆安菱化工厂、吉林油田甲醇厂已采用FCS，取得了明显的经济效益。专家估计，FCS 将在石化行业得到广泛的应用。
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