工业制SO_(3)气体浓度实时检测及多元非线性回归建模

作     者：孔祥旭 张玮 胡恒 于嘉朋 张坤 徐娜 KONG Xiangxu;ZHANG Wei;HU Heng;YU Jiapeng;ZHANG Kun;XU Na

作者机构：太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2022年第41卷第11期

页      面：5737-5745页

核心收录：

学科分类：0821[工学-纺织科学与工程] 080706[工学-化工过程机械] 07[理学] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(22178241,21908152) 化学工程联合国家重点实验室开放课题(SKL-ChE-21A01) 

主　　题：三氧化硫浓度 实时检测 仪器仪表 模型 预测 

摘      要：工业接触法制SO_(3)气体浓度高、腐蚀性强、交叉影响大,高精度实时检测困难,且原料流量与SO_(3)浓度的关系尚不明确,参数调节依赖经验。针对上述问题,采用AO2电化学氧传感器设计了一种工业制SO_(3)气体浓度的实时检测系统,并构建了输入空气、SO_(2)流量与输出SO_(3)浓度的多元非线性回归模型。SO_(3)气体浓度实时检测系统主要包括AO2电化学氧传感器、传感器调理电路、AD620放大电路及ADS1256 A/D转换电路,通过检测SO_(3)发生装置输入空气与输出混合气体中O_(2)浓度的毫伏级变化,间接测量SO_(3)浓度,避免了其他敏感气体的交叉影响,实验结果表明检测系统的检测时间为27s,灵敏度为111mV/%,偏差小于0.18%,稳定性良好,证明了检测系统的有效性;利用响应面法建立了预测SO_(3)浓度的三次多项式非线性回归模型,对该模型进行方差分析后结果显著,测试后均方误差(MSE)为0.0007174,相关系数(R^(2))为0.9929,拟合度好、预测精度高。