一种用于微量油基脱模剂的流量异常预警方法及其系统与流程

本发明涉及油基脱模剂流量异常处理，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：

1、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。

技术实现思路

1、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。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、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：

4、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；

5、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；

6、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；

7、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；

8、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：

9、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；

10、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；

11、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。

12、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。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、进一步，所述时差式超声波流量计算公式为：

18、

19、

20、

21、式中，q测表示测量流量值，d表示流体通道直径，c表示声速，θ表示流体静止时超声轨迹与流体通道轴线之间的夹角，t1、t2分别表示第一时间数字信号、第二时间数字信号。

22、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。

23、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实；所述差值记为q差，且q差＝q测-q实，其中，q测表示步骤s2中的测量流量值。

24、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。

25、进一步，在步骤s4中，所述正常流量区间记为q1，且满足0≤q1＜0.4ml；所述提示流量区间记为q2，且满足0.4ml≤q2＜0.5ml；所述警示流量区间包括第一警示流量区间并记为q3，且满足q3≥0.5ml；在步骤s5中，所述提示信号包括通过声光报警柱灯进行灯光闪烁，并语音提示当前可能存在流量即将异常的情况；所述报警信号包括通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及报警鸣笛。

26、根据上述技术手段，当差值属于提示流量区间0.4ml≤q2＜0.5ml，表示当前流体通道中的流体流量可能即将接近异常，需要对用于喷出流体的喷涂设备进行尽快调试以使流体通道中的流体流量接近正常，因此通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及语音提示，能够用于对发生异常情况前进行缓冲处理，减少异常情况的出现；当差值属于第一警示流量区间q3≥0.5ml，表示当前流体通道中的流体流量已经处于异常状态，此时通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及报警鸣笛进行更进一步的报警警示。

27、进一步，在步骤s4中，所述正常流量区间记为q1，且满足0≤q1＜0.4ml；所述提示流量区间记为q2，且满足0.4ml≤q2＜0.5ml；所述警示流量区间包括第一警示流量区间和第二警示流量区间，并分别记为q3和q4，且满足0.5≤q3≤0.6ml，q4＞0.6ml；在步骤s5中，所述提示信号包括通过声光报警柱灯进行灯光闪烁，并语音提示当前可能存在流量即将异常的情况；所述报警信号包括与所述第一警示流量区间相对应的第一报警信号和与所述第二警示流量区间相对应的第二报警信号；其中，所述第一报警信号包括通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及报警鸣笛；所述第二报警信号包括通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及报警鸣笛，还包括向用于对所述流体通道喷出流体的喷涂设备发送停止作业的指令。

28、根据上述技术手段，当差值属于第一警示流量区间0.5≤q3≤0.6ml，通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及报警鸣笛实现报警提示，以及当差值属于第二警示流量区间q4＞0.6ml，除了通过声光报警柱灯进行灯光闪烁以及报警鸣笛实现报警提示外，为避免流体通道中发生其他不必要的突发状况，还需要向喷出流体的喷涂设备发送停止作业的指令，待完成异常处理后再对流体通道进行流体喷入。

29、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。

30、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。

31、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。

32、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。

33、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。

34、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。

35、本发明的有益效果：

36、(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；

37、(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；

38、(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。