一种自检式智能预警冷喷涂设备及其运行流程的制作方法

本发明属于喷涂技术领域，具体地，涉及一种自检式智能预警冷喷涂设备及其运行流程。

背景技术：

冷喷涂是一种借助超音速气流（一般300m/s-1200m/s）的一种粉末堆积成型技术，且不同于热喷涂等其他喷涂技术，冷喷涂成型材料温度低，且整个喷涂过程粒子温度不会超高熔点，尤其适用于热敏材料，有效的避免了热缺陷的产生。广泛用于涂层制备、零部件修复领域。

传统冷喷涂设备主要存在以下问题。第一，冷喷涂出口喷嘴及拉瓦尔管容易堵塞，严重影响喷涂质量，而使用过程中工作人员对设备情况并不能进行了解，第二，喷嘴和拉瓦尔管需要更换，而更换指标没有具体衡量标准，第三，气体压力、粉末流量不稳定将导致较差的涂层质量。第四，加热装置加热温度随时间呈现不稳定趋势，导致粉末受热软化程度不均。

因此，迫切需要一种新的技术方案及设备解决上述问题。

中国专利号“200480038778.6”公开了一种具有粉末预热装置的冷喷涂设备，没有公开自动补偿及智能预警的技术方案。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种自检式智能预警冷喷涂设备及其运行流程，该冷喷涂设备可对设备在未来使用情况进行智能预警，解决传统冷喷涂设备在使用过程中操作人员无法了解设备的使用情况，尤其是拉瓦尔喷喷枪和喷嘴使用情况问题，解决气体压力、粉末流量不稳定、设备加热温度随时间呈现不稳定问题。

技术方案：本发明提供了一种自检式智能预警冷喷涂设备及其运行流程，所述喷涂设备包括空压机、加热装置、送粉筒、拉瓦尔喷枪、喷嘴组成件、微型计算机及控制器，所述空压机与加热装置连接，所述送粉筒设置在加热装置和拉瓦尔喷枪之间，所述送粉筒端口部设有粉末流量监测装置，所述拉瓦尔喷枪靠近送粉筒一端上设有压力传感器和温度传感器，所述喷嘴组成件设置在拉瓦尔喷枪远离送粉筒的端部，所述微型计算机及控制器设置在喷涂设备内部；

其中，所述自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，包括如下步骤；

1）所述压力传感器和温度传感器并将数据直接传输到设备的微型计算机及控制器中；

2）所述粉末流量监测装置将数据信息直接传输到微型计算机及控制器中；

3）所述微型计算机及控制器对采集的压力数据、温度数据、流量数据基于卷积神经网络算法进行分析，对分析后的检测信号进行分类，所述喷涂设备的实时运行情况；

4）通过所述微型计算机及控制器调节压力、流量，进而实现实时动态补偿，保证压力、温度维持在某一恒定范围内；

5）所述微型计算机及控制器基于卷积神经网络算法对已采集的压力信号、温度信号进行数据分析，实现设备智能预警，并实现温度预补偿。

本发明的自检式智能预警冷喷涂设备，结构简单、设计合理，加入温度传感器、压力传感器、粉末流量检测装置与微型计算机，对检测信号进行实时采集，并通过控制器对设备进行实时补偿。同时，运行流程中微型计算机及控制器基于卷积神经网络算法对已采集的压力、温度数据进行数据分析与挖掘，实现自主检测拉瓦尔喷枪、喷嘴使用情况，并通过预测压力与温度随时间变化趋势，实现设备的智能预警和温度预补偿。

进一步的，上述的自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，所述步骤1）中压力传感器和温度传感器对设备运行过程中的压力、温度信号进行实时检测、采集和存储。

进一步的，上述的自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，所述步骤2）中粉末流量监测装置可以对粉末流量信号进行检测、采集和存储。

进一步的，上述的自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，所述步骤3）中微型计算机及控制器对采集的压力数据、温度数据、流量数据基于卷积神经网络算法进行分析建立压力、温度、送分量与时间的关系函数，判断拉瓦尔喷枪、喷嘴组成件是否异常，即得到所述喷涂设备在当前时刻拉瓦尔喷枪、喷嘴组成件的实时运行情况，并在喷涂设备表面的显示面板进行显示。

进一步的，上述的自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，所述步骤4）中微型计算机及控制器调节压力、流量，进而实现实时动态补偿，保证压力、温度维持在某一恒定范围内，进而实现打印材料质量的稳定性。

进一步的，上述的自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，所述步骤5）中微型计算机及控制器基于卷积神经网络算法对已采集的压力信号、温度信号进行数据分析，得到压力、温度与时间的关系，预测未来压力信号、温度信号走势，即对拉瓦尔喷枪、喷嘴组成件、加热装置未来运行情况进行预测，实现设备智能预警，并实现温度预补偿。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的自检式智能预警冷喷涂设备，结构简单、设计合理，加入温度传感器、压力传感器、粉末流量检测装置与微型计算机，对检测信号进行实时采集，并通过控制器对设备进行实时补偿。同时，基于卷积神经网络算法对已采集的压力、温度数据进行数据分析与挖掘，实现自主检测拉瓦尔喷枪、喷嘴使用情况，并通过预测压力与温度随时间变化趋势，实现设备的智能预警和温度预补偿，应用前景广泛，具有很高的推广价值。

附图说明

图1为本发明所述自检式智能预警冷喷涂设备的结构示意图；

图2为本发明所述自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程图；

图3为本发明所述自检式智能预警冷喷涂设备对某两个时刻检测压力信号与对应的检测情况示意图。

图中：空压机1、加热装置2、送粉筒3、粉末流量监测装置4，所述拉瓦尔喷枪上含有压力传感器5、温度传感器6、拉瓦尔喷枪7、喷嘴组成8、微型计算机及控制器9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例

如图1所示的所述喷涂设备包括空压机1、加热装置2、送粉筒3、拉瓦尔喷枪7、喷嘴组成件8、微型计算机及控制器9，所述空压机1与加热装置2连接，所述送粉筒3设置在加热装置2和拉瓦尔喷枪7之间，所述送粉筒3端口部设有粉末流量监测装置4，所述拉瓦尔喷枪7靠近送粉筒3一端上设有压力传感器5和温度传感器6，所述喷嘴组成件8设置在拉瓦尔喷枪7远离送粉筒3的端部，所述微型计算机及控制器9设置在喷涂设备内部；

其中，如图2所示自检式智能预警冷喷涂设备的运行流程，包括如下步骤；

1）所述压力传感器5和温度传感器7并将数据直接传输到设备的微型计算机及控制器9中；

2）所述粉末流量监测装置4将数据信息直接传输到微型计算机及控制器9中；

3）所述微型计算机及控制器9对采集的压力数据、温度数据、流量数据基于卷积神经网络算法进行分析，对分析后的检测信号进行分类，所述喷涂设备的实时运行情况；

4）通过所述微型计算机及控制器9调节压力、流量，进而实现实时动态补偿，保证压力、温度维持在某一恒定范围内；

5）所述微型计算机及控制器9基于卷积神经网络算法对已采集的压力信号、温度信号进行数据分析，实现设备智能预警，并实现温度预补偿。

图3为某两个时刻检测压力信号与对应的检测情况。

其中，压力传感器5和温度传感器7对设备运行过程中的压力、温度信号进行实时检测、采集和存储。同时，粉末流量监测装置4可以对粉末流量信号进行检测、采集和存储。

微型计算机及控制器9对采集的压力数据、温度数据、流量数据基于卷积神经网络算法进行分析建立压力、温度、送分量与时间的关系函数，判断拉瓦尔喷枪7、喷嘴组成件8是否异常，即得到所述喷涂设备在当前时刻拉瓦尔喷枪7、喷嘴组成件8的实时运行情况，并在喷涂设备表面的显示面板进行显示。

接着，通过微型计算机及控制器9调节压力、流量，进而实现实时动态补偿，保证压力、温度维持在某一恒定范围内，进而实现打印材料质量的稳定性。

微型计算机及控制器9基于卷积神经网络算法对已采集的压力信号、温度信号进行数据分析，得到压力、温度与时间的关系，预测未来压力信号、温度信号走势，即对拉瓦尔喷枪7、喷嘴组成件8、加热装置2未来运行情况进行预测，实现设备智能预警，并实现温度预补偿。

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，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。