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反应釜自动取样方法和系统

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


反应釜自动取样方法和系统

技术领域

本发明属于取样检测技术领域,具体涉及了一种反应釜自动取样方法和系统。

背景技术

在相关技术中,公开号为CN112098155A提供了一种油藏油水岩反应实验装置、方法以及取样位置的确定方法,装置包括:反应釜,反应釜在纵向上具有相对的注入端和流出端;反应釜具有中空腔室,中空腔室内设置有至少一个取样器,至少一个取样器在注入端与流出端之间按照预设关系布置,预设关系为取样器所在的截面将反应釜内的渗流场体积等分为多个目标取样体积;反应釜上设置有与每个取样器相对应的取样口;设置在注入端的第一加热机构;设置在流出端的第二加热机构;向反应釜注入驱替液和原油的注入机构;与取样口相连的取样泵;与取样泵相连的第一油水分离器;红外线光谱测试仪和离子光谱测试仪。该方法能模拟油水岩反应并实现原位流体性质测定,有利于解释油水岩反应机理。

CN116678673A涉及一种应用于反应釜釜体的自动取样装置,包括:主机外架,所述主机外架内侧底端固定连接有内框架,所述内框架上设有试剂抽取系统,所述试剂抽取系统顶端固定连通有反应斗,所述反应斗底端固定连通有反应液储存系统,所述反应液储存系统底端固定连通有试剂排放系统,所述反应斗一侧固定连通有反应试剂加入装置,所述主机外架内侧顶端转动连接有摄像头转座,所述摄像头转座底端转动连接有摄像头,所述摄像头位于所述反应斗上方。利用这些结构,实现了一种自动化抽取试样,并且实时监测试样反应情况,来实现提高试验精度、降低人为误差的应用于反应釜釜体的自动取样装置。

因此,相关技术中的取样装置特别复杂,有多个加热机构或摄像头,并且反应釜内取样位置的确定方法不够具体灵活,从而导致操作复杂性增加,且可能会增加成本。

公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供一种反应釜自动取样方法和系统,解决了相关技术中取样位置不准确、人为误差大、操作效率低等技术问题。

根据本发明的第一方面,提供一种反应釜自动取样方法,包括:

在反应釜内装填反应物、施加预设的反应条件,并开始搅拌;

在第i个时间段的开始时刻,通过取样探针对反应釜内的反应物进行取样,获得多个反应物样本,其中,各个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离互不相同,各个反应物样本的取样位置的深度互不相同,i为大于1的正整数;

通过光谱仪检测各个反应物样本的光谱信息,并通过所述光谱信息确定各个反应物样本中产成物的第一含量信息;

根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,其中,所述搅拌装置的轴心与反应釜内腔的中轴线重合;

根据所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处的产成物的预测最大含量信息,以及产成物的预测最小含量信息;

接收产成物的目标含量信息,其中,所述目标含量信息小于或等于所述预测最大含量信息,且所述目标含量信息大于或等于所述预测最小含量信息;

通过所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,与所述产成物的目标含量信息对应的目标取样位置;

在所述第i个时间段的结束时刻,控制所述取样探针在目标取样位置处进行取样,获得目标反应物样本;

其中,根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,包括:

确定与第i个时间段的开始时刻对应的第一反应时长;

将所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程;

通过所述第一反应时长、多个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、多个反应物样本的取样位置的深度和多个反应物样本的第一含量信息,对所述待拟合方程的待拟合系数进行求解,获得待拟合系数的求解值;

根据所述待拟合系数的求解值,获得所述自动取样模型;

其中,将所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程,包括:

根据公式

获得自动取样模型的待拟合方程,其中,

根据本发明,根据所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处的产成物的预测最大含量信息,以及产成物的预测最小含量信息,包括:

根据公式

获得预测最大含量信息

根据公式

获得预测最小含量信息

根据本发明,通过所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,与所述产成物的目标含量信息对应的目标取样位置,包括:

根据所述自动取样模型、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得自动取样模型的最小误差信息,以及与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度;

根据与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度、所述自动取样模型和所述目标含量信息,确定第二径向距离和第二深度;

根据所述第一径向距离和所述第一深度,以及所述第二径向距离和第二深度,确定所述目标取样位置,其中,所述目标取样位置包括目标深度和目标径向距离。

根据本发明,通过所述自动取样模型,根据所述自动取样模型、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得自动取样模型的最小误差信息,以及与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度,包括:

根据公式

获得最小误差信息

根据本发明,根据与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度、所述自动取样模型和所述目标含量信息,确定第二径向距离和第二深度,包括:

根据公式

获得第二深度

根据公式

获得第二径向距离

根据本发明,根据所述第一径向距离和所述第一深度,以及所述第二径向距离和第二深度,确定所述目标取样位置,包括:

根据公式

确定目标深度

根据本发明的第二方面,提供一种反应釜自动取样系统,所述系统包括:

反应模块,用于在反应釜内装填反应物、施加预设的反应条件,并开始搅拌;

反应物样本模块,用于在第i个时间段的开始时刻,通过取样探针对反应釜内的反应物进行取样,获得多个反应物样本,其中,各个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离互不相同,各个反应物样本的取样位置的深度互不相同,i为大于1的正整数;

第一含量信息模块,用于通过光谱仪检测各个反应物样本的光谱信息,并通过所述光谱信息确定各个反应物样本中产成物的第一含量信息;

自动取样模型模块,用于根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,其中,所述搅拌装置的轴心与反应釜内腔的中轴线重合;

预测模块,用于根据所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处的产成物的预测最大含量信息,以及产成物的预测最小含量信息;

目标含量信息模块,用于接收产成物的目标含量信息,其中,所述目标含量信息小于或等于所述预测最大含量信息,且所述目标含量信息大于或等于所述预测最小含量信息;

目标取样位置模块,用于通过所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,与所述产成物的目标含量信息对应的目标取样位置;

目标反应物样本模块,用于在所述第i个时间段的结束时刻,控制所述取样探针在目标取样位置处进行取样,获得目标反应物样本;

其中,根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,包括:

确定与第i个时间段的开始时刻对应的第一反应时长;

根据所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程;

通过所述第一反应时长、多个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、多个反应物样本的取样位置的深度和多个反应物样本的第一含量信息,对所述待拟合方程的待拟合系数进行求解,获得待拟合系数的求解值;

根据所述待拟合系数的求解值,获得所述自动取样模型;

根据所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程,包括:

根据公式

获得自动取样模型的待拟合方程,其中,

根据本发明的第三方面,提供一种反应釜自动取样设备,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令,以执行所述反应釜自动取样方法。

根据本发明的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述反应釜自动取样方法。

技术效果:根据本发明,可通过自动取样模型确定样本的取样位置与样本中产成物的含量之间的关系,进而可通过预测最大含量信息、最小含量信息和目标含量信息确定目标取样位置,避免了人为误差大的问题。同时,通过自动取样模型的建立和光谱仪的应用,可以提高取样的准确性和效率,为反应实验和研究提供了便利。在建立自动取样模型时,可以建立自动取样模型的待拟合方程,其中包括了取样位置的深度、取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、待拟合系数和第一反应时长等参数。自动取样模型的待拟合方程可以用来描述反应物样本中产成物的第一含量信息与取样位置之间的关系,以进行精确的取样操作。在确定目标含量信息的范围时,可以使用自动取样模型,预测在该时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处产成物的含量的最大值和最小值。从而更准确地确定该时间段结束时反应釜内产成物含量的范围。在确定最小误差信息时,可将第i个时间段的开始时刻多次取样的取样位置代入自动取样模型计算出多个含量信息,并确定含量信息与实际测得的第一含量信息之间的误差信息,进而可确定其中的最小误差信息以及最小误差信息对应的取样位置,从而可准确确定自动取样模型的误差最小的取样位置。在确定第i个时间段的结束时刻的目标取样位置时,可基于在第i个时间段的开始时刻,自动取样模型的误差最小的取样位置,来推测在第i个时间段的结束时刻,自动取样模型的误差最小的取样位置,从而获得使自动取样模型的误差较小的第二径向距离和第二深度,提升取样的准确性。进一步地,可通过第一深度和第二深度的平均值,以及第一径向距离和第二径向距离的平均值,确定目标取样位置,即在反应釜中确定一个最佳的取样点,从而能够在第i个时间段结束时刻,取得产成物的含量更接近目标含量信息的样本。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本发明。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本发明的其它特征及方面将更清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例,

图1示例性地示出根据本发明实施例的反应釜自动取样方法的流程示意图;

图2示例性地示出根据本发明实施例的反应釜自动取样系统的框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1示例性地示出根据本发明实施例的反应釜自动取样方法的流程示意图,如图1所示,所述方法包括:

步骤S101,在反应釜内装填反应物、施加预设的反应条件,并开始搅拌;

步骤S102,在第i个时间段的开始时刻,通过取样探针对反应釜内的反应物进行取样,获得多个反应物样本,其中,各个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离互不相同,各个反应物样本的取样位置的深度互不相同,i为大于1的正整数;

步骤S103,通过光谱仪检测各个反应物样本的光谱信息,并通过所述光谱信息确定各个反应物样本中产成物的第一含量信息;

步骤S104,根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,其中,所述搅拌装置的轴心与反应釜内腔的中轴线重合;

步骤S105,根据所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处的产成物的预测最大含量信息,以及产成物的预测最小含量信息;

步骤S106,接收产成物的目标含量信息,其中,所述目标含量信息小于或等于所述预测最大含量信息,且所述目标含量信息大于或等于所述预测最小含量信息;

步骤S107,通过所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,与所述产成物的目标含量信息对应的目标取样位置;

步骤S108,在所述第i个时间段的结束时刻,控制所述取样探针在目标取样位置处进行取样,获得目标反应物样本。

根据本发明的实施例的反应釜自动取样方法,可通过自动取样模型确定样本的取样位置与样本中产成物的含量之间的关系,进而可通过预测最大含量信息、最小含量信息和目标含量信息确定目标取样位置,避免了人为误差大的问题。同时,通过自动取样模型的建立和光谱仪的应用,可以提高取样的准确性和效率,为反应实验和研究提供了便利。

根据本发明的一个实施例,在步骤S101中,首先将所需的反应物添加到反应釜中。反应物可包括多种化学物质,具体根据反应需要而定。然后,根据实验设计或生产需求,施加预设的反应条件,包括温度、压力、催化剂等。这些条件可以根据反应的性质和要求来设定,以促进反应的进行和产成物的生成。在施加反应条件后,开始通过反应釜的搅拌装置来搅拌反应釜内的物料,以提高反应的均匀性和充分性。通过装填反应物、施加反应条件和搅拌,可以使反应物充分混合并达到所需的反应状态,为后续的取样和分析提供适当的条件和样品。

根据本发明的一个实施例,在步骤S102中,每个时间段可以设置为半小时,通过使用取样探针,可以对反应釜内的反应物进行取样。取样探针可以是一根长而细的管道或者其他合适的装置,能够到达反应釜内各个深度位置。在取样过程中,取样探针可以被移动到不同的位置,可从不同位置获得样本。i为大于1的正整数。每个时间段的开始时刻,可在不同的取样位置进行多次取样操作,以获取该时刻的多个反应物样本。

根据本发明的一个实施例,在步骤S103中,采集到的各个反应物样本将被送往光谱仪进行光谱分析。光谱仪是一种仪器设备,能够分析物质在不同波长范围内的吸收、发射或散射光的特性,从而确定各种物质的含量信息。不同物质在光谱上具有特定的吸收或发射峰,其强度与物质的含量有关。通过对光谱信息的分析,可以确定反应物样本中产成物的第一含量信息,即产物在样本中的含量。

根据本发明的一个实施例,在步骤S104中,通过分析之前获得的第一含量信息,可以了解到不同位置和深度的样本中产成物的含量情况。结合反应物样本的取样位置与搅拌装置的轴心的径向距离,以及取样位置的深度,可以建立自动取样模型,进而通过自动取样模型的计算,确定下一次取样时,能够取得产成物的含量信息为目标含量信息的样本的位置。

根据本发明的一个实施例,步骤S104包括:确定与第i个时间段的开始时刻对应的第一反应时长;根据所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程;通过所述第一反应时长、多个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、多个反应物样本的取样位置的深度和多个反应物样本的第一含量信息,对所述待拟合方程的待拟合系数进行求解,获得待拟合系数的求解值;根据所述待拟合系数的求解值,获得所述自动取样模型。

根据本发明的一个实施例,确定与第i个时间段的开始时刻对应的第一反应时长。第一反应时长是指从反应开始到达第i个时间段的开始时刻的时长。构建自动取样模型的待拟合方程将考虑第一反应时长、反应物样本的取样位置与搅拌装置的轴心的径向距离、取样位置的深度和第一含量信息。待拟合系数是方程中的未知参数,需要通过对多个反应物样本的取样位置与搅拌装置的轴心的径向距离、取样位置的深度和第一含量信息进行求解来确定。通过求解待拟合系数,可以得到这些系数的具体数值。这些系数对应于自动取样模型中的各项参数,可以用来计算下一次取样的位置和深度,以满足目标含量信息和反应条件的要求。建立一个自动取样模型,使得取样位置和深度的选择更加准确和高效。

根据本发明的一个实施例,根据所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程,包括:根据公式(1)获得自动取样模型的待拟合方程,

(1)

其中,

根据本发明的一个实施例,在公式(1)中,

根据本发明的一个实施例,可通过多次取样获得的第一含量信息,以及深度和径向距离,代入上述公式(1),从而对待拟合系数进行求解,得到待拟合系数的求解值,从而获得自动取样模型。

通过这种方式,可以建立自动取样模型的待拟合方程,其中包括了取样位置的深度、取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、待拟合系数和第一反应时长等参数。自动取样模型的待拟合方程可以用来描述反应物样本中产成物的第一含量信息与取样位置之间的关系,以进行精确的取样操作。

根据本发明的一个实施例,在步骤S105中,根据之前建立的自动取样模型,可以使用该模型来进行预测。在第i个时间段的结束时刻,可以利用自动取样模型中的参数和条件,计算出反应釜内多个位置处的产成物的预测最大含量和预测最小含量。通过确定预测的最大含量和最小含量信息,可以提前预知反应釜内多个位置处的产成物的含量的可能范围。

根据本发明的一个实施例,步骤S105包括:根据公式(2)获得预测最大含量信息

(2)

其中,

根据公式(3)获得预测最小含量信息

(3)

其中,

根据本发明的一个实施例,在公式(2)中,

根据本发明的一个实施例,在公式(3)中,预测最小含量信息中的取样位置项,此时取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离为最小值,即为0。

通过这种方式,可以使用自动取样模型,预测在该时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处产成物的含量的最大值和最小值。从而更准确地确定该时间段结束时反应釜内产成物含量的范围。

根据本发明的一个实施例,在步骤S106中,目标含量信息是在反应釜内取到的样本中,希望达到的产成物的含量水平。目标含量信息可能已经事先设定好,或者根据实验需要进行实时调整。接收产成物的目标含量信息,并进行比较,判断目标含量信息是否小于或等于预测最大含量,并且大于或等于预测最小含量。比较的目的是确保目标含量信息在预测的范围内,即,既不超过预测最大含量,又不低于预测最小含量。如果目标含量信息满足上述条件,说明目标含量信息在预测范围内,可以继续进行后续的取样和控制操作。

根据本发明的一个实施例,在步骤S107中,根据之前建立的自动取样模型,可以利用该模型来确定在第i个时间段的结束时刻,产成物的目标含量信息所对应的目标取样位置。将目标含量信息输入到自动取样模型中,根据模型所包含的参数和条件,模型会计算出在该时间段结束时,产成物达到目标含量所对应的取样位置。

根据本发明的一个实施例,步骤S107包括:根据所述自动取样模型、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得自动取样模型的最小误差信息,以及与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度;根据与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度、所述自动取样模型和所述目标含量信息,确定第二径向距离和第二深度;根据所述第一径向距离和所述第一深度,以及所述第二径向距离和第二深度,确定所述目标取样位置,其中,所述目标取样位置包括目标深度和目标径向距离。

根据本发明的一个实施例,误差信息是指通过比较实际采样得到的反应物样本中产成物的第一含量信息与自动取样模型计算获得的反应物样本中产成物的含量信息之间的差值,利用第i个时间段的开始时刻多次取样的取样位置,可通过自动取样模型计算出多个含量信息,这些计算获得的含量信息与实际测得的第一含量信息之间的差距即为上述误差信息,在多个误差信息中,可得出最小误差信息,以及与对小误差信息对应的取样位置。

根据本发明的一个实施例,通过所述自动取样模型,根据所述自动取样模型、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得自动取样模型的最小误差信息,以及与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度,包括:根据公式(4)获得最小误差信息

(4)

其中,N为反应物样本的数量。

根据本发明的一个实施例,在公式(4)中,

通过这种方式,可将第i个时间段的开始时刻多次取样的取样位置代入自动取样模型计算出多个含量信息,并确定含量信息与实际测得的第一含量信息之间的误差信息,进而可确定其中的最小误差信息以及最小误差信息对应的取样位置,从而可准确确定自动取样模型的误差最小的取样位置。

根据本发明的一个实施例,根据与所述最小误差信息对应的取样位置的第一径向距离和第一深度、所述自动取样模型和所述目标含量信息,确定第二径向距离和第二深度,包括:根据公式(5)获得第二深度

(5)

其中,

(6)

根据本发明的一个实施例,在公式(5)中,等号左侧表示在第i个时间段结束时,取得产成物的含量为目标含量信息的反应物样本,等号右侧则表示该反应物样本的取样位置。首先可利用第一径向距离来反解第二深度。

根据本发明的一个实施例,在公式(6)中,可利用第一深度来反解第二径向距离。

通过这种方式,可基于在第i个时间段的开始时刻,自动取样模型的误差最小的取样位置,来推测在第i个时间段的结束时刻,自动取样模型的误差最小的取样位置,从而获得使自动取样模型的误差较小的第二径向距离和第二深度,提升取样的准确性。

根据本发明的一个实施例,根据所述第一径向距离和所述第一深度,以及所述第二径向距离和第二深度,确定所述目标取样位置,包括:根据公式(7)和(8)目标深度

(7)

(8)

根据所述目标深度和所述目标径向距离,获得所述目标取样位置。

根据本发明的一个实施例,在公式(7)中,

根据本发明的一个实施例,在公式(8)中,

通过这种方式,可通过第一深度和第二深度的平均值,以及第一径向距离和第二径向距离的平均值,确定目标取样位置,即在反应釜中确定一个最佳的取样点,从而能够在第i个时间段结束时刻,取得产成物的含量更接近目标含量信息的样本。

根据本发明的一个实施例,在步骤S108中,根据之前确定的目标取样位置,控制取样探针的运动,使其准确地移动到目标取样位置。通过控制取样探针在目标取样位置处进行取样,可获得目标反应物样本,即产成物含量接近目标含量的样本。这个样本可以用于后续的分析、检测或其他实验操作,以评估反应的进行和产物的生成情况。

根据本发明的实施例的反应釜自动取样方法,可通过自动取样模型确定样本的取样位置与样本中产成物的含量之间的关系,进而可通过预测最大含量信息、最小含量信息和目标含量信息确定目标取样位置,避免了人为误差大的问题。同时,通过自动取样模型的建立和光谱仪的应用,可以提高取样的准确性和效率,为反应实验和研究提供了便利。在建立自动取样模型时,可以建立自动取样模型的待拟合方程,其中包括了取样位置的深度、取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、待拟合系数和第一反应时长等参数。自动取样模型的待拟合方程可以用来描述反应物样本中产成物的第一含量信息与取样位置之间的关系,以进行精确的取样操作。在确定目标含量信息的范围时,可以使用自动取样模型,预测在该时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处产成物的含量的最大值和最小值。从而更准确地确定该时间段结束时反应釜内产成物含量的范围。在确定最小误差信息时,可将第i个时间段的开始时刻多次取样的取样位置代入自动取样模型计算出多个含量信息,并确定含量信息与实际测得的第一含量信息之间的误差信息,进而可确定其中的最小误差信息以及最小误差信息对应的取样位置,从而可准确确定自动取样模型的误差最小的取样位置。在确定第i个时间段的结束时刻的目标取样位置时,可基于在第i个时间段的开始时刻,自动取样模型的误差最小的取样位置,来推测在第i个时间段的结束时刻,自动取样模型的误差最小的取样位置,从而获得使自动取样模型的误差较小的第二径向距离和第二深度,提升取样的准确性。进一步地,可通过第一深度和第二深度的平均值,以及第一径向距离和第二径向距离的平均值,确定目标取样位置,即在反应釜中确定一个最佳的取样点,从而能够在第i个时间段结束时刻,取得产成物的含量更接近目标含量信息的样本。

图2示例性地示出根据本发明实施例的反应釜自动取样系统的框图,所述系统包括:

反应模块,用于在反应釜内装填原料、施加预设的反应条件,并开始搅拌;

反应物样本模块,用于在第i个时间段的开始时刻,通过取样探针对反应釜内的反应物进行取样,获得多个反应物样本,其中,各个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离互不相同,各个反应物样本的取样位置的深度互不相同,i为大于1的正整数;

第一含量信息模块,用于通过光谱仪检测各个反应物样本的光谱信息,并通过所述光谱信息确定各个反应物样本中产成物的第一含量信息;

自动取样模型模块,用于根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,其中,所述搅拌装置的轴心与反应釜内腔的中轴线重合;

预测模块,用于根据所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,反应釜内多个位置处的产成物的预测最大含量信息,以及产成物的预测最小含量信息;

目标含量信息模块,用于接收产成物的目标含量信息,其中,所述目标含量信息小于或等于所述预测最大含量信息,且所述目标含量信息大于或等于所述预测最小含量信息;

目标取样位置模块,用于通过所述自动取样模型,确定在第i个时间段的结束时刻,与所述产成物的目标含量信息对应的目标取样位置;

目标反应物样本模块,用于在所述第i个时间段的结束时刻,控制所述取样探针在目标取样位置处进行取样,获得目标反应物样本;

其中,根据所述第一含量信息、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离,以及反应物样本的取样位置的深度,获得自动取样模型,包括:

确定与第i个时间段的开始时刻对应的第一反应时长;

根据所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程;

通过所述第一反应时长、多个反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、多个反应物样本的取样位置的深度和多个反应物样本的第一含量信息,对所述待拟合方程的待拟合系数进行求解,获得待拟合系数的求解值;

根据所述待拟合系数的求解值,获得所述自动取样模型;

根据所述第一反应时长、所述反应物样本的取样位置与反应釜的搅拌装置的轴心的径向距离、反应物样本的取样位置的深度和所述第一含量信息,获得所述自动取样模型的待拟合方程,包括:

根据公式

获得自动取样模型的待拟合方程,其中,

根据本发明的一个实施例,提供一种反应釜自动取样设备,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令,以执行所述反应釜自动取样方法。

根据本发明的一个实施例,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述反应釜自动取样方法。

本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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