一种容器内气体状态监控方法、装置及系统与流程

本申请涉及电力基础设备
技术领域：
，更具体地说，涉及一种容器内气体状态监控方法、装置及系统。
背景技术：
：粉末冶金产品广泛应用到现代科技中，例如：航天领域、航海领域等。目前对于粉末冶金产品在粉末存放时，大多采用密封容器内充入氮气等惰性气体的方式。为了保证粉末在低氧正压环境中存储，现有技术中一般由操作人员定期拿着气体检测设备检查容器内气压并补充惰性气体。但是，操作人员对容器内气体情况监测的时效性不强，很有可能在容器发生泄漏很长一段时间才发现问题，不能够及时采取对应策略，增大了容器内粉末氧化的风险。技术实现要素：有鉴于此，本申请提供了一种容器内气体状态监控方法、装置及系统，用于解决现有人工检测的方式所存在的监测时效性低、容器内粉末氧化风险高的问题。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种容器内气体状态监控方法，包括：获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，所述目标容器内存储有低氧粉末；对比所述氧含量值与预置的氧含量临界值、所述气压值与预置的气压临界值的大小，得到氧含量比较关系和气压比较关系；查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。优选地，所述操作策略包括蜂鸣器报警、LED点亮和补充惰性气体，所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合与操作策略间的对应关系包括：当氧含量小于氧含量临界值、气压值小于气压临界值时，控制蜂鸣器不工作、LED处于熄灭状态、惰性气体开关阀处于打开状态。优选地，所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合与操作策略间的对应关系还包括：当氧含量小于氧含量临界值、气压值大于气压临界值时，控制蜂鸣器不工作、LED处于熄灭状态、惰性气体开关阀处于关闭状态。优选地，所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合与操作策略间的对应关系还包括：当氧含量大于氧含量临界值、气压值小于气压临界值时，控制蜂鸣器不工作、LED处于点亮状态、惰性气体开关阀处于打开状态。优选地，所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合与操作策略间的对应关系还包括：当氧含量大于氧含量临界值、气压值大于气压临界值时，控制蜂鸣器工作、LED处于点亮状态、惰性气体开关阀处于关闭状态。一种容器内气体状态监控装置，包括：数据获取单元，用于获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，所述目标容器内存储有低氧粉末；数据计算单元，用于对比所述氧含量值与预置的氧含量临界值、所述气压值与预置的气压临界值的大小，得到氧含量比较关系和气压比较关系；策略执行单元，用于查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。一种容器内气体状态监控系统，包括：传感器及单片机，其中，所述传感器用于，采集目标容器内的氧含量值和气压值，所述目标容器内存储有低氧粉末；所述单片机用于，接收所述传感器采集的氧含量值和气压值，对比所述氧含量值与预置的氧含量临界值、所述气压值与预置的气压临界值的大小， 得到氧含量比较关系和气压比较关系，查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。优选地，所述传感器包括氧化锆、氧化钛式氧气传感器、压敏硅膜式气压传感器。优选地，所述单片机为Arduinopromini单片机。从上述的技术方案可以看出，本申请实施例提供的容器内气体状态监控方法，处理器获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，进而与预置的氧含量临界值、气压临界值进行大小对比，得到氧含量比较关系和气压比较关系，最后查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。本申请通过传感器实时监控容器内气体氧含量和气压值，并与预先设定的临界值进行比对，进而执行对应的操作策略，达到实时监控、随时按策略调整的目的，保证了粉末存放的安全。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例公开的一种容器内气体状态监控方法流程图；图2为本申请实施例公开的一种容器内气体状态监控装置结构示意图；图3为本申请实施例示例的一种单片机接线示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。首先，从处理器的角度对方案进行介绍。处理器可以是单片机，其与设置在容器内的传感器建立通信。参见图1，图1为本申请实施例公开的一种容 器内气体状态监控方法流程图。如图1所示，该方法包括：步骤S100、获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，所述目标容器内存储有低氧粉末；具体地，可以在目标容器内设置传感器，以采集容器内的氧含量值和气压值。传感器可以是氧化锆、氧化钛式氧气传感器、压敏硅膜式气压传感器。步骤S110、对比所述氧含量值与预置的氧含量临界值、所述气压值与预置的气压临界值的大小，得到氧含量比较关系和气压比较关系；具体地，本申请可以预先通过实验确定氧含量临界值和气压临界值，进而处理器在收到传感器发送的氧含量值和气压值时，可以与预先的氧含量临界值和气压临界值进行大小对比，得到氧含量比较关系和气压比较关系。其中，氧含量比较关系表明传感器采集的氧含量值与预置的氧含量临界值的大小关系；气压比较关系表明传感器采集的气压值与预置的气压临界值的大小关系。步骤S120、查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。具体地，本申请预先设定了氧含量比较关系与气压比较关系的组合，与操作策略之间的对应关系，进而在对比得到氧含量比较关系和气压比较关系之后，查询对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。可选的，操作策略可以包括蜂鸣器报警、LED点亮以及补充惰性气体等。本申请实施例提供的容器内气体状态监控方法，处理器获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，进而与预置的氧含量临界值、气压临界值进行大小对比，得到氧含量比较关系和气压比较关系，最后查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。本申请通过传感器实时监控容器内气体氧含量和气压值，并与预先设定的临界值进行比对，进而执行对应的操作策略，达到实时监控、随时按策略调整的目的，保证了粉末存放的安全。在本申请的另一个实施例中，介绍氧含量临界值与气压临界值的实验确定过程。首先介绍氧含量(PPM)的实验测定过程：将一定质量的粉末铺开存放在不同氧含量环境中，通过测氧仪监控实验过程中氧含量，存放时间T为(工艺要求的存放时间t*130％)，达到存放时间T后，将该粉末压制成毛坯，烧结后测试毛坯性能和氧含量，选取性能和氧含量符合品质要求的存放环境氧含量最高的一个氧含量，作为氧含量临界值。其次，介绍气压临界值(MPa)的实验测定过程：气压临界值为在容器内充入惰性气体，达到氧含量临界值/130％时的容器内气压。例如，现有一批低氧NdFeB粉末，工艺要求的存放时间为48h，性能要求Br≥12.8kGs；Hcj≥17.5kOe；O％≤2500PPM。分别取400g粉末摊开放置于氧含量5000PPM、10000PPM、20000PPM、30000PPM、50000PPM的手套箱中，手套箱密封，并有测氧仪监控内部氧含量。将5组粉末放置48h*130％＝62h，过程中保证手套箱内的氧含量与设定值差异≤1000PPM，62h后取出粉末压制成为同一规格的毛坯块，经过烧结工序后取样测试对应不同存储环境的毛坯磁性能和氧含量，列出的结果表格如下：根据性能要求，选定氧含量临界值为：20000PPM。根据选定的氧含量临界值，向存放容器充入惰性气体排氧后将容器密封，持续充入惰性气体，过程中使用测氧仪监控容器内氧含量，容器内氧含量达到氧含量临界值20000/130％时，停止充入惰性气体，使用手持式气压表测出当前的容器内气压为0.08MPa。本申请的又一个实施例中，介绍氧含量比较关系和气压比较关系的组合与操作策略间的对应关系。本实施例中，我们以操作策略包括蜂鸣器报警、LED点亮和补充惰性气体这三种为例进行说明。对应关系可以实例为下表1：氧含量情况＜临界值＜临界值＞临界值＞临界值压力情况＜临界值＞临界值＜临界值＞临界值蜂鸣器不响不响不响响LED灭灭亮亮电磁阀开关开关表1接下来对上表1示例的对应关系进行文字介绍：对应于表1中第一种氧含量与气压组合关系：当氧含量小于氧含量临界值、气压值小于气压临界值时，控制蜂鸣器不工作(也即蜂鸣器不响)、LED处于熄灭状态、惰性气体开关阀处于打开状态(开关阀处于打开状态时，持续向容器内补充惰性气体)。对应于表1中第二种氧含量与气压组合关系：当氧含量小于氧含量临界值、气压值大于气压临界值时，控制蜂鸣器不工作、LED处于熄灭状态、惰性气体开关阀处于关闭状态。对应于表1中第三种氧含量与气压组合关系：当氧含量大于氧含量临界值、气压值小于气压临界值时，控制蜂鸣器不工作、LED处于点亮状态、惰性气体开关阀处于打开状态。对应于表1中第四种氧含量与气压组合关系：当氧含量大于氧含量临界值、气压值大于气压临界值时，控制蜂鸣器工作、LED处于点亮状态、惰性气体开关阀处于关闭状态。当然，上述对应关系仅仅为本申请示例的一种方式而已，除此之外还可以存在其它的对应关系。下面对本申请实施例提供的容器内气体状态监控装置进行描述，下文描述的容器内气体状态监控装置与上文描述的容器内气体状态监控方法可相互对应参照。参见图2，图2为本申请实施例公开的一种容器内气体状态监控装置结构示意图。如图2所示，该装置包括：数据获取单元21，用于获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，所述目标容器内存储有低氧粉末；数据计算单元22，用于对比所述氧含量值与预置的氧含量临界值、所述气压值与预置的气压临界值的大小，得到氧含量比较关系和气压比较关系；策略执行单元23，用于查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。本申请实施例提供的容器内气体状态监控装置可以应用于处理器中，首先获取传感器采集的目标容器内的氧含量值和气压值，进而与预置的氧含量临界值、气压临界值进行大小对比，得到氧含量比较关系和气压比较关系，最后查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。本申请通过传感器实时监控容器内气体氧含量和气压值，并与预先设定的临界值进行比对，进而执行对应的操作策略，达到实时监控、随时按策略调整的目的，保证了粉末存放的安全。本申请还提供了一种容器内气体状态监控系统。监控系统包括：传感器及单片机，其中，所述传感器用于，采集目标容器内的氧含量值和气压值，所述目标容器内存储有低氧粉末；所述单片机用于，接收所述传感器采集的氧含量值和气压值，对比所述氧含量值与预置的氧含量临界值、所述气压值与预置的气压临界值的大小，得到氧含量比较关系和气压比较关系，查询与所述氧含量比较关系和所述气压比较关系的组合相对应的操作策略，并执行查询到的操作策略。可选的，所述传感器可以包括氧化锆、氧化钛式氧气传感器、压敏硅膜式气压传感器。可选的，所述单片机可以为Arduinopromini单片机。接下来，参见图3，图3为本申请实施例示例的一种单片机接线示意图。如图3所示：氧含量传感器301和气压传感器302安装于存放容器300内，与存放容器 300内部腔体联通，存放容器内存储有粉末。两个传感器的输入接口与单片机303的5V接口连接，获取正电压，gnd接口与单片机303的gnd接口连接，氧含量传感器301的out接口与单片机403的模拟输入0接口连接，气压传感器302的out接口与单片机303的模拟输入1接口连接。惰性气体开关电磁阀304、蜂鸣器305、LED灯306分别连接于单片机303的数字接口10、12、11上，在单片机程序中将这三个数字接口设为输出模式，根据程序设定，不同的氧含量和气压输入情况会使三个接口输出高、低电平，使得蜂鸣器报警或者不报警、LED灯亮或者不亮、电磁阀接通或者关闭。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页1 2 3