一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及系统与流程

本发明涉及钛合金制备，特别是一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及系统。

背景技术：

1、钛合金是一种由钛和贵金属合金化而成的合金材料。钛合金具有较高的强度和耐腐蚀性能，同时也具有较低的密度和良好的加工性能，因此在航空航天、医疗器械、化工、汽车制造等领域得到广泛应用。制备钛合金时，将贵金属均匀添加至钛合金中的方法步骤一般包括预处理、混合、熔炼、轧制或浇铸。在制备钛合金时，钛和贵金属的混合均匀度直接影响到最终钛合金材料的性能均匀性，如果贵金属与钛合金混合不均匀，会导致合金中贵金属成分的不均匀分布，从而影响合金的力学性能、耐腐蚀性能和其他物理化学性能，因此，混合工艺是重中之重的工艺步骤，在混合设备中控制贵金属添加通常需要将贵金属粉末与钛合金原料进行均匀混合，但现有的混合设备在混合过程中难以确保贵金属粉末均匀地分散在钛合金原料中，导致混合均匀性不佳，智能化程度较低，难以满足钛合金制备过程中对贵金属添加均匀度的精确控制需求，导致钛合金成品良率低。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术贵金属添加均匀度低的不足，提供了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法及系统。

2、为达到上述目的本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面公开了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法，包括以下步骤：

4、获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

5、根据所述预设制备方案生成目标设备在生产过程中的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

6、在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

7、若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

8、若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

9、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案，具体为：

10、提前制定制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案，并将制备各种预设性能要求条件的钛合金所对应的预设制备方案压缩捆绑为若干个方案数据包；

11、构建知识库，并将压缩捆绑后的方案数据包导入所述知识库中，得到方案知识库；

12、获取目标生产订单信息，根据所述目标生产订单信息得到待制备钛合金的目标性能要求；

13、在所述方案知识库中提取出各个数据包相对应的预设性能要求，通过编辑距离算法计算所述目标性能要求与各种预设性能要求之间的匹配度；

14、对计算得到的各个匹配度进行基于数值大小排序处理，排序完成后，提取出最大匹配度，获取与所述最大匹配度相对应的预设性能要求；

15、根据与所述最大匹配度相对应的预设性能要求在所述方案知识库中提取出相应的方案数据包，根据提取出的方案数据包得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

16、其中，所述性能要求包括强度、硬度、韧性以及耐腐蚀性；预设制备方案包括贵金属添加种类、贵金属添加比例、搅拌温度、搅拌时间以及搅拌速度。

17、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果，具体为：

18、计算目标设备在预设时间段各个相同时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值；

19、预设偏差值阈值范围，分别判断各个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值是否为位于所述预设偏差值阈值范围内；

20、若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为正常参数；

21、若某一个时刻点的实时工作参数与预设工作参数之间工作参数偏差值不位于所述预设偏差值阈值范围内，则将该时刻点所对应的实时工作参数标记为异常参数；

22、统计在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况，并将在预设时间段目标设备的正常参数与异常参数的数目情况进行比值处理，得到比值数值；

23、判断所述比值数值是否大于预设比值数值；若所述比值数值大于预设比值数值，则生成第一监测结果；若所述比值数值不大于预设比值数值，则生成第二监测结果。

24、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，具体为：

25、通过大数据网络获取目标设备在加工过程中发生各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常工况图像信息，并对各异常工况图像信息进行矩阵转化处理，生成与各异常工况图像信息相对应的灰度共生矩阵，从而得到各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵；

26、构建知识图谱，并将各种贵金属均匀度异常工况类型及其所对应的异常灰度共生矩阵导入所述知识图谱中；

27、通过目标设备上搭载的摄像机构获取实时加工图像信息，将所述实时加工图像信息进行矩阵转化处理，得到贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵；

28、引入欧氏距离算法，通过欧氏距离算法计算所述贵金属均匀度实时加工工况所对应的实时灰度共生矩阵与各种贵金属均匀度异常工况类型所对应的异常灰度共生矩阵之间的重合度，得到多个重合度；

29、分别将多个重合度与预设重合度阈值进行比较；若多个重合度均不大于预设重合度阈值，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为正常；

30、若存在重合度大于预设重合度阈值的情况，则将贵金属均匀度实时加工工况结果标记为异常，并根据与重合度大于预设重合度阈值相应的异常灰度共生矩阵生成检索标签，基于所述检索标签在所述知识图谱中检索得到贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型。

31、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理，具体为：

32、若贵金属均匀度实时加工工况结果为正常，则获取当前实时加工时间节点的目标设备的第一实时工作参数，并获取当前实时加工时间节点的预设工作参数；

33、计算实时加工节点的目标设备的第一实时工作参数与预设工作参数之间的差值，得到工作参数差值；

34、根据所述工作参数差值生成调控方案，根据所述调控方案对目标设备的第一实时工作参数进行调控处理。

35、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括以下步骤：

36、若贵金属均匀度实时加工工况结果为异常，则获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的贵金属均匀度异常工况类型；以及获取贵金属均匀度实时加工工况结果为异常的异常加工时间节点；

37、基于物联网方式获取生产车间中与目标设备同类型设备的电子生产日记本，在所述电子生产日记本中提取得到生产车间中与目标设备同类型设备在该异常加工时间节点对发生所述贵金属均匀度异常工况类型进行调控时的调控措施，得到多个调控措施；

38、在相应电子生产日记本中获取经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度，并将经过各个调控措施调控后钛合金成品中的贵金属均匀度进行大小排序处理，排序完成后，得到最大贵金属均匀度；

39、获取与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施，以及获取当前实时加工时间节点的目标设备的第二实时工作参数，并根据与所述最大贵金属均匀度对应的调控措施对目标设备的第二实时工作参数进行调控处理。

40、本发明第二方面公开了一种钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化系统，所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化系统包括存储器与处理器，所述存储器中存储有钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序，当所述钛合金制备中贵金属添加的均匀度优化方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

41、获取待制备钛合金的目标性能要求，根据待制备钛合金的目标性能要求在提前构建好的方案知识库中提取得到制备待制备钛合金所对应的预设制备方案；

42、根据所述预设制备方案生成目标设备的预设工作参数，基于所述预设工作参数控制目标设备进行加工生产；

43、在目标设备加工生产过程中，在预设时间段连续采集目标设备的实时工作参数，将目标设备在预设时间段的实时工作参数与相应预设时间段的预设工作参数进行比较处理，以对目标设备的工作状态进行监测分析，生成监测结果；

44、若为第一监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态正常，则不对目标设备进行调控处理；

45、若为第二监测结果，说明目标设备在预设时间段内的工作参数状态异常，则获取实时加工图像信息，并对实时加工图像信息进行识别处理，得到贵金属均匀度实时加工工况结果，并根据贵金属均匀度实时加工工况结果对目标设备进行调控处理。

46、本发明解决了背景技术中存在的技术缺陷，本发明具备以下有益效果：本方法通过智能制定与精确控制设备的工作参数，可以确保贵金属与钛合金原料均匀混合，从而提高合金的均匀度，确保合金中贵金属的均匀分布，确保合金中贵金属的含量符合要求，提高产品质量稳定性，减少次品率。