【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液-固相变检测，特别是涉及一种样品液-固相变检测装置及方法。
技术介绍
1、作为物质状态转变的基本过程之一，液-固相变(过程形态、特征参数、相变点)的转化机理对于热力学、动力学、材料学、可再生能源利用等，都具有极其重要的研究价值。目前，液-固相变过程的检测方法主要包括差示扫描量热法、p-t相图法、可视化实验台法、x射线衍射法、红外光谱法等。
2、尽管在不同的科学研究和工程场景中，现有的液-固相变过程的检测技术都有一定范围的应用和推广。但受限于检测方法自身的缺陷或不足，采用单一化检测技术，往往只能识别相变过程中的某一特定过程参数，无法全面反映复杂的液-固相变过程，影响相变行为与机理的客观评价。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种样品液-固相变检测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种样品液-固相变检测装置，包括：
3、测量腔体，所述测量腔体设置于检测箱体的内部，所述测量腔体的内部顶端安装有若干光源；所述检测箱体的顶部开设有与所述测量腔体连通的进液口、增压口和若干传感器安装口，所述检测箱体的底部开设有与所述测量腔体连通的排液口，所述测量腔体的前侧壁和所述检测箱体的前侧壁上开设有对应设置的观测窗；
4、激光传感单元，包括激光传感器发射模块和激光传感器接收模块，所述激光传感器发射模块和所述激光传感器接收模块对称设置于所述检测箱体的左右两侧；
5、传感器组，包括温
6、摄像模块，所述摄像模块设置于所述检测箱体一侧，与所述检测箱体的前侧壁的位置对应；
7、控制单元，包括主控制器和与所述主控制器电连接的信号激励模块、计时模块、数据采集模块和控温模块；所述摄像模块、激光传感单元和所述传感器组均与所述数据采集模块电连接，所述信号激励模块还与所述激光传感器发射模块电连接，所述检测箱体与所述控温模块电连接。
8、可选的，所述测量腔体的外侧壁与所述检测箱体的内侧壁之间依次设置有恒温介质层和保温层。
9、可选的，其特征在于，所述检测箱体的外侧壁上开设有恒温介质入口，所述恒温介质入口穿过所述保温层与所述恒温介质层连通。
10、可选的，所述激光传感器发射模块中的各激光发射器与所述激光传感器接收模块中的各激光接收器一一对应设置，各所述激光发射器均连接所述信号激励模块，各所述激光接收器均连接所述数据采集模块。
11、一种样品液-固相变检测方法，应用于所述的一种样品液-固相变检测装置，包括：
12、步骤一：在测量腔体内填充待测样品，所述待测样品为流体状态；
13、步骤二：开启样品液-固相变检测装置，结合预设温度对所述待测样品的相变状态进行测量，并记录测量数据，所述测量数据包括光透射率数据、形态图像数据、相变温度数据和相变压力数据；
14、步骤三：将所述测量数据输入集成于主控制器中的相变检测模型中进行特征检测，得到相变形态特征数据，其中，所述相变检测模型是基于bp神经网络构建的。
15、可选的，所述测量数据的获取过程，具体包括：
16、控制控温模块对所述待测样品进行冷却处理，直至所述待测样品被冷却至预设流体结晶点阈值后，进行降温处理；在对所述待测样品进行冷却的过程中，利用信号激励模块激励激光传感单元，获取光透射率数据；利用摄像模块获取测量腔体内待测样品的形态图像数据，利用温度传感器获取相变温度数据，利用压力传感器获取相变压力数据。
17、可选的，在将所述测量数据输入所述相变检测模型之前，还包括：
18、对所述形态图像数据进行特征提取，得到图像特征数据；
19、基于时间序列对所述光透射率数据、相变温度数据和相变压力数据进行归一化处理，得到归一化处理数据，将所述归一化处理数据和所述图像特征数据转换为一维矩阵数据，得到预处理后的测量数据，将预处理后的测量数据作为所述相变检测模型的输入进行特征检测。
20、可选的，所述相变检测模型的训练过程，具体包括：
21、获取训练数据，所述训练数据包括测量训练数据及对应的相变形态特征数据；
22、构建初始相变检测模型，将所述训练数据输入所述初始相变检测模型中，利用所述光透射率数据、相变温度数据和相变压力数据对所述形态图像数据的特征进行定量分析，得到初始相变形态特征数据，并以所述初始相变形态特征数据与测量训练数据对应的相变形态特征数据之间的损失最小为目标，进行训练，得到训练好的相变检测模型。
23、本专利技术的技术效果为：
24、本专利技术以多源信息融合理论作为基础，采用ug、cfd仿真技术，将可视化实验台法(显微镜观测法与激光透射法)、温度检测法、压力检测法等进行融合，共同用于液-固转化过程检测(包括形态、光透光率、相变温度及压力)，利用不同检测方法的特点开展多维角度交叉测量，可避免单一化检测方法的缺陷与不足。此外，对于检测所得的图像、光透射率、相变温度、相变压力等不同量级、形式与单位的信息，可利用卷积神经网络与归一化算法，通过信息分类、提取特征变量、无量纲标准化等，将它们转化至相同的量级与区间，再利用bp神经网络算法，即可得到新型液-固相变检测装置的测量模型。本专利技术将多维度检测与神经网络算法相结合，设计了一套集成化的液-固相变检测装置及方法，可提高相变过程检测的准确性与可靠性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，所述测量腔体的外侧壁与所述检测箱体的内侧壁之间依次设置有恒温介质层和保温层。
3.根据权利要求2所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，所述检测箱体的外侧壁上开设有恒温介质入口，所述恒温介质入口穿过所述保温层与所述恒温介质层连通。
4.根据权利要求2所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，所述激光传感器发射模块中的各激光发射器与所述激光传感器接收模块中的各激光接收器一一对应设置，各所述激光发射器均连接所述信号激励模块，各所述激光接收器均连接所述数据采集模块。
5.一种样品液-固相变检测方法，应用于权利要求1-4中任一项所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种样品液-固相变检测方法，其特征在于，所述测量数据的获取过程，具体包括：
7.根据权利要求5所述的一种样品液-固相变检测方法，其特征在于，在将所述测量数据输入所述相变检测模型之前，还包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，所述测量腔体的外侧壁与所述检测箱体的内侧壁之间依次设置有恒温介质层和保温层。
3.根据权利要求2所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，所述检测箱体的外侧壁上开设有恒温介质入口，所述恒温介质入口穿过所述保温层与所述恒温介质层连通。
4.根据权利要求2所述的一种样品液-固相变检测装置，其特征在于，所述激光传感器发射模块中的各激光发射器与所述激光传感器接收模块中的各激光接收器一一对应设置，各所述激...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小杰，彭程远，闫军颖，代晨凯，洪志强，方立德，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。