应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统

本发明属于航空发动机、燃气轮机单晶叶片高性能籽晶应用技术领域，具体涉及应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，对航空发动机或燃气轮机单晶叶片的模壳制备过程进行智能式的监控与管理。

背景技术：

航空发动机和燃气轮机被誉为机械制造工业的皇冠，是军用飞机、大型客机、特种船舶、新型主战坦克、民用发电领域等的动力之源。高温合金单晶叶片由于其优异的高温性能被广泛的应用在航空发动机和燃气轮的第一级叶片，是航空发动机和燃气轮机中的核心部件。其性能决定着两机的工作效率。高温合金单晶叶片的无余量精密制造，是金属材料成型技术方面的尖端技术。该技术的成熟与发展直接关系到航空发动机和燃气轮机技术的发展。

目前，我国高性能高温合金单晶叶片主要采购国外公司的产品，如德国西门子，日本三菱，美国pcc，英国rolls-royce,美国通用，法国赛峰等公司，这样很大程度上提高了我国航空发动机和燃气轮机制造成本。以重型燃机的一级单晶叶片为例，如果采用国外厂商的产品，一片叶片的制造成本在40万元左右，市场售价达100万元，但如果采用国产叶片，制造成本只有10万元左右。同样，对于航空发动机叶片，每一片单晶叶片的市场价值相当于一辆宝马车，如果我国可以自主生产将会大大降低航空发动机的制造成本。

随着我国航母、新型战舰、民机、重型燃机轮机等的快速发展，高性能高温合金的需求日益增加，研发和生产高效率燃气轮机和大推重比、低燃油率航空发动机是大势所趋，高温合金单晶叶片制备技术成为首当其冲要解决的问题。目前我国单晶叶片制备技术积累不足，成品率无法得到保证，叶片的结构设计和制备工工艺落后，该方面技术急需迎头赶上。

基于上述问题，本发明提供应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，其在关键影响叶片尺寸的环节用传感器以数据形式记录并串联到系统中，以数据为验证反馈，而不是以人的经验（单晶叶片模壳制备中涉及的设备中分别设置有传感器），最终叶片的尺寸超差可以直接找到数据源并在相应环节即使纠错，保证所制备的单晶叶片模壳品质，进而提高单晶叶片的质量，提高经济效益，降低生产成本和管控成本。

技术方案：本发明提供的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，包括管理模块，及分别与管理模块连接的通讯模块、数据库备份模块、工艺和报错记录模块，及与工艺和报错记录模块连接的数据分析模块，及与数据分析模块连接的工艺模拟模块，及与管理模块连接的语音预警模块；所述工艺模拟模块与管理模块连接；所述单晶叶片模壳制备中涉及的设备分别设置有传感器，设备中的传感器分别与通讯模块连接，并通过通讯模块与管理模块进行数据交互采集。

本技术方案的，所述应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，还包括与管理模块连接的数据预处理模块，其中，数据预处理模块与工艺模拟模块连接，此时工艺模拟模块不与管理模块连接。

本技术方案的，所述单晶叶片模壳制备中涉及的设备传感器串联后与通讯模块连接。

与现有技术相比，本发明的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统的有益效果在于：其在关键影响叶片尺寸的环节用传感器以数据形式记录并串联到系统中，以数据为验证反馈，而不是以人的经验（单晶叶片模壳制备中涉及的设备中分别设置有传感器），最终叶片的尺寸超差可以直接找到数据源并在相应环节即使纠错，保证所制备的单晶叶片模壳品质，进而提高单晶叶片的质量，提高经济效益，降低生产成本和管控成本。

附图说明

图1是本发明的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统的结构示意图；

图2、图3和图4是本发明的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统的工作原理及状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1、图2、图3和图4所示的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，包括管理模块1，及分别与管理模块1连接的通讯模块2、数据库备份模块3、工艺和报错记录模块6，及与工艺和报错记录模块6连接的数据分析模块5，及与数据分析模块5连接的工艺模拟模块4，及与管理模块1连接的语音预警模块8；所述工艺模拟模块4与管理模块1连接；所述单晶叶片模壳制备中涉及的设备分别设置有传感器，设备中的传感器分别与通讯模块2连接，并通过通讯模块2与管理模块1进行数据交互采集。

进一步优选的，所述应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，还包括与管理模块1连接的数据预处理模块7，其中，数据预处理模块7与工艺模拟模块4连接，此时工艺模拟模块4不与管理模块1连接，数据预处理模块7对管理模块1所发出的单晶叶片模壳制备设备传感器的数值信息进行预处理。

本发明的用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，所述单晶叶片模壳制备中涉及的设备传感器串联后与通讯模块2连接。

本发明的用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，管理模块1将通过通讯模块2接收的数值信息直接或利用数据预处理模块7传输至工艺模拟模块4，工艺模拟模块4对设备传感器的数值信息进行模拟，并通过数据库备份模块3、工艺和报错记录模块6进行处理，最终反馈至管理模块1；当符合预设的数值信息时，不进行报警处理，当不符合预设的数值信息时，通过语音预警模块8进行报警处理，而生产作业人员及时进行故障排除处理。

当管理模块1通过语音预警模块8进行报警处理时，会同步对数据进行分析和还原，并通过管理模块1的显示屏显示具体是哪个部分的模壳制备设备出现故障。

本发明的用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，其在关键影响叶片尺寸的环节用传感器以数据形式记录并串联到系统中，以数据为验证反馈，而不是以人的经验（单晶叶片模壳制备中涉及的设备中分别设置有传感器），最终叶片的尺寸超差可以直接找到数据源并在相应环节即使纠错，保证所制备的单晶叶片模壳品质，进而提高单晶叶片的质量，提高经济效益，降低生产成本和管控成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，其特征在于：包括管理模块（1），及分别与管理模块（1）连接的通讯模块（2）、数据库备份模块（3）、工艺和报错记录模块（6），及与工艺和报错记录模块（6）连接的数据分析模块（5），及与数据分析模块（5）连接的工艺模拟模块（4），及与管理模块（1）连接的语音预警模块（8）；所述工艺模拟模块（4）与管理模块（1）连接；所述单晶叶片模壳制备中涉及的设备分别设置有传感器，设备中的传感器分别与通讯模块（2）连接，并通过通讯模块（2）与管理模块（1）进行数据交互采集。

2.根据权利要求1所述的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，其特征在于：所述应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，还包括与管理模块（1）连接的数据预处理模块（7），其中，数据预处理模块（7）与工艺模拟模块（4）连接，此时工艺模拟模块（4）不与管理模块（1）连接。

3.根据权利要求1所述的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，其特征在于：所述单晶叶片模壳制备中涉及的设备传感器串联后与通讯模块（2）连接。

技术总结
本发明属于航空发动机、燃气轮机单晶叶片高性能籽晶应用技术领域，具体公开了应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统，包括管理模块、通讯模块、数据库备份模块、工艺和报错记录模块、数据分析模块、工艺模拟模块和语音预警模块等。本发明的应用于单晶叶片模壳制备的尺寸超差智能验证系统的有益效果在于：其在关键影响叶片尺寸的环节用传感器以数据形式记录并串联到系统中，以数据为验证反馈，而不是以人的经验（单晶叶片模壳制备中涉及的设备中分别设置有传感器），最终叶片的尺寸超差可以直接找到数据源并在相应环节即使纠错，保证所制备的单晶叶片模壳品质，进而提高单晶叶片的质量，提高经济效益，降低生产成本和管控成本。

技术研发人员：陈钰玮;张东宁;史小峰;陈仁娟
受保护的技术使用者：西安医学院
技术研发日：2021.05.07
技术公布日：2021.07.30