一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法及其系统

技术领域

本发明涉及油基脱模剂流量异常处理技术领域，具体涉及一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法及其系统。

背景技术

一体式大型压铸件具有壁薄、尺寸大、深筋结构多、生产过程中脱模困难等特点，特别是在喷涂工序中，喷涂工装局部喷嘴堵塞或喷嘴破损时，将会出现喷涂量异常并造成压铸件模具型腔表面油基脱模剂喷涂不均的现象出现，使得模具型腔表面无法形成油基脱模剂的全覆盖。当压铸件模具型腔表面局部成膜效果差或未形成油膜时，将会导致压铸件局部拉伤或成型不良，影响压铸件良品率。现有技术中常采用流量计进行流量检测，通过测得的结果进行脱模剂喷涂是否异常的评判。然而，现有技术的流量检测存在一些缺陷，如现有技术中，提出了一种超声水流流量的计量方法，包括：获取待测管道中的上行超声波信号和下行超声波信号；根据所述上行超声波信号获取所述上行超声波信号的第一最大幅值；根据所述下行超声波信号获取所述下行超声波信号的第二最大幅值；对所述第一最大幅值和所述第二最大幅值进行匹配，以使所述第一最大幅值和所述第二最大幅值之间的偏差小于第一预设阈值，获得匹配后的上行超声波信号和匹配后的下行超声波信号；根据所述匹配后的上行超声波信号和匹配后的下行超声波信号计算飞行时间差；根据所述飞行时间差获取所述水流流速；获取所述待测管道中的水流温度；根据所述水流流速和所述水流温度计算所述待测管道中的水流流量。然而，该种方法虽然能够用于进行管道中的流量检测，但在油基脱模剂进行喷涂的过程中，无法对即将出现异常或已出现异常的流量进行及时的提示和预警，这会造成操作人员无法及时对异常流量的部分进行调试，压铸件的良品率无法得到有效提升。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法，以解决现有技术中的在油基脱模剂流量即将出现异常或已出现异常时无法及时提示和预警的问题；目的之二在于提供一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法的系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：流体通道中具有流体喷入，获取所述流体通道中由第一侧壁向第二侧壁发送的下行超声波信号并得到第一时间模拟信号，获取所述流体通道中由第二侧壁向第一侧壁发送的上行超声波信号并得到第二时间模拟信号；

S2：对所述第一时间模拟信号与第二时间模拟信号进行预处理，并根据预处理后的信号确定流体喷入的测量流量值；

S3：对所述流体通道进行实际流体喷入的流量测量并得到实际流量值，并根据所述测量流量值与实际流量值进行计算生成差值；

S4：构建流量分段预警模型，所述流量分段预警模型包括正常流量区间、提示流量区间和警示流量区间；

S5：将所述差值输入至所述流量分段预警模型中，得到当前所述流体通道中的流体流量是否异常的判断：

若所述差值属于所述正常流量区间，表示当前所述流体通道中的流体流量为正常状态；

若所述差值属于所述提示流量区间，表示当前所述流体通道中的流体流量为可调试状态并发出提示信号；

若所述差值属于所述警示流量区间，表示当前所述流体通道中的流体流量为异常状态并发出报警信号。

根据上述技术手段，用于对进入流体通道中的流体流量是否异常进行检测以及预警，其中，通过获取流体通道中的下行超声波信号和上行超声波信号，并由此确定测量流量值，再对流体通道中流体实际喷入的流量进行测量并得到实际流量值，随后对测量流量值与实际流量值进行计算生成差值；接着，构建流量分段预警模型并将差值输入至流量分段预警模型中，通过差值在流量分段预警模型中的对应流量区间能够得到当前流体通道中的流体流量是否异常的判断；其中，流量分段预警模型包括正常流量区间、提示流量区间和警示流量区间，若差值属于正常流量区间，表示当前流体通道中的流体流量为正常状态，此时流体将继续以当前的状态持续向流体通道中喷入；若差值属于提示流量区间，表示当前流体通道中的流体流量可能即将接近异常，且属于可调试的范围内，此时通过发出相应的提示信号，提示当前需要对用于喷出流体的喷涂设备进行尽快调试，能够实现在发生异常情况前进行缓冲处理，减少异常情况的出现；而若差值属于警示流量区间，表示当前流体通道中的流体流量已经处于异常状态，此时能够通过发出报警信号进行报警警示。

进一步，步骤S1具体包括：所述流体通道为配管，在所述配管的第一侧位置安装第一超声波收发模块、在所述配管的第二侧位置安装第二超声波收发模块，所述第一侧与第二侧位置为相对侧位置；所述第一超声波收发模块发出所述下行超声波信号并由所述第二超声波收发模块接收并得到第一时间模拟信号，所述第二超声波收发模块发出所述上行超声波信号并由所述第一超声波收发模块接收并得到第二时间模拟信号。

根据上述技术手段，配管的设置能够便于第一超声波收发模块和第二超声波收发模块的安装，以及能够便于后续步骤中所需配管数据信息的获取。

进一步，步骤S2具体包括：将所述第一时间模拟信号与第二时间模拟信号进行转换并放大，然后分别得到所述第一时间数字信号和第二时间数字信号，然后对所述第一时间数字信号和第二时间数字信号进行时差式超声波流量计算，得到所述测量流量值。

根据上述技术手段，能够将获取到的下行超声波信号与上行超声波信号转换为后续流体流量计算中所需要的数据信息。

进一步，所述时差式超声波流量计算公式为：

式中，Q

根据上述技术手段，能够通过时差式超声波流量计算公式计算得到测量流量值。

进一步，在步骤S3中，所述实际流量测量的方法为：通过收集所述流体通道中流过的流体总量，然后使用量具进行流体总量的测量并得到实际流量值并记为Q

根据上述技术手段，能够通过量具对流体通道中流过的流体总量进行测量得到实际流量值。

进一步，在步骤S4中，所述正常流量区间记为Q

根据上述技术手段，当差值属于提示流量区间0.4mL≤Q

进一步，在步骤S4中，所述正常流量区间记为Q

根据上述技术手段，当差值属于第一警示流量区间0.5≤Q

一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法的系统，包括配管、紧固件、第一超声波收发模块、第二超声波收发模块、处理分析模块、预警模块；所述第一超声波收发模块通过紧固件安装于所述配管的第一侧位置，所述第二超声波收发模块通过紧固件安装于所述配管的第二侧位置，所述第一侧与第二侧位置为相对侧位置，且所述第一超声波收发模块位于所述第二超声波收发模块的上游位置；所述第一超声波收发模块、第二超声波收发模块、预警模块均与处理分析模块通信连接，所述处理分析模块还用于与喷涂设备通信连接。

根据上述技术手段，第一超声波收发模块和第二超声波收发模块能够通过紧固件分别安装于配管的第一侧和第二侧，紧固件的设置能够提高第一超声波收发模块和第二超声波收发模块在配管上的安装便利性，处理分析模块能够用于对第一超声波收发模块和第二超声波收发模块发出的信号进行处理分析，处理分析模块还能够根据其处理分析的结果来对预警模块进行是否需要预警的控制以及对喷涂设备是否继续喷涂进行控制。

进一步，所述处理分析模块包括控制器和与所述控制器通信连接的中继放大器，所述第一超声波收发模块和第二超声波收发模块均与中继放大器通信连接，所述预警模块与控制器通信连接，所述控制器用于与喷涂设备通信连接。

根据上述技术手段，中继放大器的设置能够用于对第一超声波收发模块和第二超声波收发模块所获取的信号进行处理，使得处理后的信号形式能够满足控制器在处理分析时所需的信号形式。

进一步，所述配管为金属配管，所述紧固件为夹钳固定环，所述第一超声波收发模块和第二超声波收发模块分别为第一超声波收发器和第二超声波收发器；所述第一超声波收发器通过夹钳固定环与所述金属配管的第一侧外径相连接，所述第二超声波收发器通过夹钳固定环与所述金属配管的第二侧外径相连接；所述预警模块包括声光报警柱灯。

根据上述技术手段，第一超声波收发器和第二超声波收发器能够通过夹钳固定环分别固定安装于金属配管外径的第一侧和第二侧，提高第一超声波收发器和第二超声波收发器在金属配管上的安装便利性；声光报警柱灯能够用于实现声光报警。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过构建流量分段预警模型，并根据流量分段预警模型中设置的提示流量区间，使得在对流体通道中流体流量是否异常的判断时，能够具有对发生异常情况前的缓冲处理，减少流体通道中异常情况的出现；而若流体通道中流体流量已经处于异常状态时，也具有相应的报警警示；

(2)本发明的第一超声波收发模块和第二超声波收发模块能够通过紧固件分别安装于配管的第一侧和第二侧，能够提高第一超声波收发模块和第二超声波收发模块在配管上的安装便利性；预警模块能够用于发出预警提示或警报；

(3)本发明能够应用于油基脱模剂向压铸件模具型腔表面进行喷涂时的微量流量异常预警，能够及时避免出现油基脱模剂喷涂不均匀的情况，提高压铸件的良品率。

附图说明

图1为本发明中方法的流程图；

图2为本发明中方法的流程图的具体展开；

图3为本发明中进行多次测量下的测量流量值与实际流量值的列举柱形图；

图4为本发明中系统的连接示意图，其中左侧箭头代表流体的流动方向，中部相对指向的箭头代表超声波信号的收发关系。

其中，1-配管；2-紧固件；3-第一超声波收发模块；4-第二超声波收发模块；5-中继放大器；6-控制器；7-喷涂设备；8-预警模块。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提出了一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：流体通道中具有流体喷入，获取流体通道中由第一侧壁向第二侧壁发送的下行超声波信号并得到第一时间模拟信号，获取流体通道中由第二侧壁向第一侧壁发送的上行超声波信号并得到第二时间模拟信号；

S2：对第一时间模拟信号与第二时间模拟信号进行预处理，并根据预处理后的信号确定流体喷入的测量流量值；

S3：对流体通道进行实际流体喷入的流量测量并得到实际流量值，并根据测量流量值与实际流量值进行计算生成差值；

S4：构建流量分段预警模型，流量分段预警模型包括正常流量区间、提示流量区间和警示流量区间；

S5：将差值输入至流量分段预警模型中，得到当前流体通道中的流体流量是否异常的判断：

若差值属于正常流量区间，表示当前流体通道中的流体流量为正常状态；

若差值属于提示流量区间，表示当前流体通道中的流体流量为可调试状态并发出提示信号；

若差值属于警示流量区间，表示当前流体通道中的流体流量为异常状态并发出报警信号。

本实施例中，本发明能够应用于油基脱模剂向压铸件模具型腔表面进行喷涂时的微量流量异常预警。如图2所示，步骤S1具体包括：流体通道为配管1，喷涂设备7用于向配管1喷入油基脱模剂，油基脱模剂流经配管1后将喷涂于压铸件模具型腔表面；在配管1的第一侧位置使用紧固件2进行第一超声波收发模块3的安装、在以及在配管1的第二侧位置使用紧固件2进行第二超声波收发模块4的安装，第一侧与第二侧位置为相对侧位置；第一超声波收发模块3发出下行超声波信号，该超声波信号依次穿过配管1的第一侧管壁、油基脱模剂、配管1的第二侧管壁后由第二超声波收发模块4接收并得到第一时间模拟信号；第二超声波收发模块4发出上行超声波信号，该超声波信号依次穿过配管1的第二侧管壁、油基脱模剂、配管1的第一侧管壁后由第一超声波收发模块3接收并得到第二时间模拟信号。需要说明的是，通过超声波检测方式，其流体检测精度能够达到0.05mL，实现微量流量检测。

本实施例中，如图2所示，步骤S2具体包括：第一超声波收发模块3与第二超声波收发模块4均通信连接有处理分析模块，处理分析模块包括中继放大器5和控制器6；将第一时间模拟信号与第二时间模拟信号传输至中继放大器5进行模数转换并放大，然后分别得到第一时间数字信号t

本实施例中，时差式超声波流量计算公式为：

式中，Q

本实施例中，如图2所示，步骤S3具体包括：通过收集流经配管1的油基脱模剂总量，然后使用量具进行油基脱模剂总量的测量，得到实际流量值并记为Q

本实施例中，如图2所示，在步骤S4中，正常流量区间记为Q

本实施例中，警示流量区间还能够包括第一警示流量区间和第二警示流量区间，并分别记为Q

如图3所示为在不同时间进行的10次测量流量值与实际流量值的对比。每组立柱中位于左侧的立柱1-10分别表示10次测量流量值的数值，位于右侧的立柱分别表示10次实际测量中得到的实际流量值，由此可得这10组的Q

本实施例中，还提出了一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法的系统，如图4所示，包括配管1、紧固件2、第一超声波收发模块3、第二超声波收发模块4、处理分析模块、预警模块8；第一超声波收发模块3通过紧固件2安装于配管1的第一侧位置，第二超声波收发模块4通过紧固件2安装于配管1的第二侧位置，第一侧与第二侧位置为相对侧位置，且第一超声波收发模块3位于第二超声波收发模块4的上游位置；第一超声波收发模块3、第二超声波收发模块4、预警模块8均与处理分析模块通信连接，处理分析模块还与喷涂设备7通信连接。

本实施例中，处理分析模块包括控制器6和与控制器6通信连接的中继放大器5，第一超声波收发模块3和第二超声波收发模块4均与中继放大器5通信连接，预警模块8与控制器6通信连接，控制器6与喷涂设备7通信连接。控制器6能够根据处理分析结果来对喷涂设备7的启停进行控制。

本实施例中，配管1为金属配管，紧固件2为夹钳固定环，夹钳固定环包括第一固定半环和第二固定半环，第一固定半环与第二固定半环之间通过锁紧夹钳进行锁紧。第一超声波收发模块3和第二超声波收发模块4分别为第一超声波收发器和第二超声波收发器；第一超声波收发器通过夹钳固定环与金属配管的第一侧外径相连接，第二超声波收发器通过夹钳固定环与金属配管的第二侧外径相连接。夹钳固定环的设置能够提高第一超声波收发器和第二超声波收发器在配管1上的安装便利性。本实施例中预警模块8包括声光报警柱灯。需要说明的是，预警模块8还能够包括语音播报器、蜂鸣器等器件。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。