CN106802187A - 一种采用测温架进行实时动态测温的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热处理炉用测温技术领域，尤其涉及一种采用测温架进行实时动态测温的方法，该方法具体包括：实时获取测温架的立柱以及底架中心的热电偶采集的温度值；在测温架的高度范围内建立预设高度的二维平面坐标系；根据热电偶采集的温度值以及采用拟合和插值算法，获得二维平面坐标系中任意坐标点的温度值；根据二维平面坐标系中任意坐标点的温度值和梯度算法，获取二维平面坐标系中的其中一坐标点分别与周围相邻四点之间的梯度，并根据所述梯度的幅度值的均方根值，得到该坐标点的温度变化剧烈程度；判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值；在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点。
Description
技术领域
本发明涉及热处理炉用测温技术领域，尤其涉及一种采用测温架进行实时动态测温的方法。
背景技术
在浸塑生产工艺过程中，对塑料零件的模具进行加热的时候，常常遇到加热不均匀的问题，导致同一版模具上不同模头的温度差异较大，最终成品的质量一致性难以保证。
由于模具需要在烤炉内运动，可提供的温度传感器布置空间十分有限，换言之，无法完全准确的知道烤炉内所有关心点的准确温度值，只能得到部分指定点的温度值，无法准确获知矩阵模头上各点的温度，同时也无法获知哪些点需要调温，哪些点无需调温。
而且，在实际的生产运行过程中，烤炉门会频繁的开关，与外界的热交换和对流活动对烤炉内的温度分布也会产生很大的影响，从而无法准确获知模具模头上各点的温度。
因此，现有技术中存在无法获知矩阵模头上各点的温度是否均匀，从而无法获知需要控温的点，在烤炉内温度不均匀时，无法保障产品的质量的技术问题。
发明内容
本发明实施例通过提供一种采用测温架进行实时动态测温的方法，解决了现有技术中无法准确获知矩阵模头上各点的温度，使得烤炉内温度不均匀，无法保障产品的质量的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种采用测温架进行实时动态测温的方法，所述测温架包括矩形四角处的四根立柱和支撑四根立柱的底架，每根立柱两端侧均设置热电偶，底架中心设置热电偶，所述方法具体包括：
实时获取测温架的立柱以及底架中心的热电偶采集的温度值；
在测温架的高度范围内建立预设高度的二维平面坐标系；
根据热电偶采集的温度值以及采用插值算法，获得所述二维平面坐标系中任意坐标点的温度值；
根据所述二维平面坐标系中任意坐标点的温度值和梯度算法，获取二维平面坐标系中的其中一坐标点分别与周围相邻四点之间的梯度，并根据所述梯度的幅度值的均方根值，得到该坐标点的温度变化剧烈程度；
判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值；
在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点。
进一步地，所述根据热电偶采集的温度值以及采用插值算法，获得二维平面坐标系中任意坐标点的温度值，具体包括：
根据热电偶采集的温度值，获得所述二维平面坐标系中热电偶投影位置的点的温度值；
根据热电偶投影位置的点的温度值以及采用插值算法，获得预设高度的二维平面坐标系中任意坐标点的温度值。
进一步地，所述在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点，具体包括：
在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点；
判断该点周围各点的温度值是否大于预设温度值；
在大于预设温度值时，确定该坐标点为需要关闭加热的点；
在小于预设温度值时，确定该坐标点为需要调高温度的点。
进一步地，在判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值之后，还包括：
在不大于预设门限值时，确定该坐标点为温度均匀点，无需调温。
采用本发明中的一个或者多个技术方案，具有如下有益效果：
1、由于在该采用测温架进行实时动态测温的方法中，首先实时获取测温架立柱和底架中心的热电偶采集的温度值，然后根据差值算法，获得测温架预设高度的二维平面坐标系中任意坐标点的温度值，然后，根据该坐标点的温度变化剧烈程度在大于预设门限值时，确定该坐标点为需要调温的点，进而解决了现有技术中无法获知烤炉内位于矩阵模头上的各点的温度，无法获知需要控温的点，也就无法保障产品质量的技术问题，进而实现了能够实时获取烤炉内需要控温的点，进行实时控温，保障产品质量。
2、实时计算并动态跟踪温度分布的变化趋势，判定温度变化最大的方向，并给出加热装置提供的加热点位置分布信息，以保障烤炉内的温度分布均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例中采用的测温架的结构示意图；
图2为本发明实施例中采用测温架进行实时动态测温的方法的步骤流程示意图；
图3为本发明实施例中测温架高度范围可建立二维坐标系的结构示意图；
图4为本发明实施例中预设高度H的二维坐标平面示意图；
图5a-图5c为本发明实施中确定该二维平面坐标系各个坐标点的温度值的示意图；
图6为本发明实施例中在二维平面上一坐标点分别与周围四点之间的梯度的示意图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种采用测温架进行实时动态测温的方法，解决了现有技术中无法准确获知矩阵模头上各点的温度，使得烤炉内温度不均匀，无法保障产品的质量的技术问题。
为了解决上述技术问题，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种采用测温架进行实时动态测温的方法，如图1所示，该测温架具体包括矩形四角处的四根立柱101和支撑四根立柱的底架102，每根立柱101两端侧均设置热电偶103，底架102中心设置热电偶104。如图2所示，该方法具体包括：S201，实时获取测温架的立柱以及底架中心的热电偶采集的温度值，然后，S202，在测温架的高度范围内建立预设高度的二维平面坐标系，S203，根据热电偶采集的温度值以及采用插值算法，获得所述二维平面坐标系中任意坐标点的温度值；S204，根据该二维平面坐标系中任意坐标点的温度值和梯度算法，获取二维平面坐标系中的其中一坐标点分别与周围相邻四点之间的梯度，并根据该梯度的幅度值的均方根值，得到该坐标点的温度变化剧烈程度，S205，判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值，S206，在大于预设门值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点。
在具体的实施方式中，首先，S201中，实时获取测温架的立柱以及底架中心的热电偶采集的温度值，具体是在三维坐标系中根据拟合方式，得到分辨率更高的三维温度分布。
接着，S202中，在测温架的高度范围内建立预设高度的二维平面坐标系，如图3、图4所示，取距离测温架底面H高度的二维平面坐标系。其中，1-9均为热电偶，测温架H高度处的二维平面为图4所示。
然后，在S203中，根据热电偶采集的温度值以及采用差值算法，获得该二维平面坐标系中任意坐标点的温度值。如图5a-图5c所示为在该二维平面上的温度分布点，根据插值计算得到的二维平面坐标系中各坐标点温度值。
采用邻近点插值方法，描述如下：
将由直线x＝xi(i为自然数)和y＝yj(j为自然数)构成的平面网格记为D。假设每一组(xi，yj)处的值(即本案中的温度值)记为：
tij＝f(xi，yj)
插值的目的是求取一个二元函数g(x,y)，使得：
g(xi，yj)＝tij
下面直接给出g(x,y)的形式：
其中系数由下式确定：
wij(x，y)＝pi(x)·qj(y)
且有：
具体的，在该步骤中，首先根据热电偶采集的温度值，获得在预设高度H的二维平面坐标系中任意坐标点的温度值，然后，根据热电偶投影位置的点的温度值以及采用差值算法，获得预设高度的二维平面坐标系中任意坐标点的温度值。依次分割，获得不同坐标点的温度值。
接着，S204，根据二维平面坐标系中任意坐标点的温度值和梯度算法，获取二维平面坐标系中的其中一坐标点分别与周围相邻四点之间的梯度，并根据该梯度的幅度值的均方根值，得到该坐标点的温度变化剧烈程度。如图6所示，为在二维平面上该坐标点分别与周围四点之间的梯度，具体如下公式：
由于梯度是一个有方向的矢量，规定朝向该坐标点的方向为正，远离该坐标点的方向为负，假设某个坐标点与其相邻的四点之间的梯度值分别为g1，g2，g3，g4，那么以梯度幅度值的均方根值作为该区域温度变化剧烈程度的依据，记为：
在获得该坐标点的温度变化剧烈程度之后，执行S205，判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值，然后，执行S206，在大于该预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点。
也就是说，当G大于预设门限值时，该点被认为是温度变化剧烈的点，也就是温度不均匀，需要进行控温，具体的，在该坐标点的温度变化剧烈程度大于预设门限值时，需要判断该坐标点周围各点的温度值是否大于预设温度值，如果均大于周围预设温度值，确定该坐标点为高温点，从而确定该坐标点为需要关闭加热的点；如果判断获得该坐标点周围各点的温度值大于预设温度值时，确定该坐标点为低温点，从而确定该坐标点为需要调高温度的点，比如，加大加热功率等等，将上述获得的各个坐标点的温度状态发送至加热装置，加热装置按照事先确定的顶点和空间位置可以确定各个加热点的加热策略。
在S205之后，还有一种可能就是判断获得该坐标点的温度变化剧烈程度不大于预设门限值，从而确定该坐标点为温度均匀点，无需调整。在上述步骤中，反复测温并控温之后，需要到达每个坐标点的温度均匀点的目的，从而使得制造模具的环境温度的均匀性，保障了产品的质量。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种采用测温架进行实时动态测温的方法，所述测温架包括矩形四角处的四根立柱和支撑四根立柱的底架，每根立柱两端侧均设置热电偶，底架中心设置热电偶，其特征在于，所述方法具体包括：
实时获取测温架的立柱以及底架中心的热电偶采集的温度值；
在测温架的高度范围内建立预设高度的二维平面坐标系；
根据热电偶采集的温度值以及采用插值算法，获得所述二维平面坐标系中任意坐标点的温度值；
根据所述二维平面坐标系中任意坐标点的温度值和梯度算法，获取二维平面坐标系中的其中一坐标点分别与周围相邻四点之间的梯度，并根据所述梯度的幅度值的均方根值，得到该坐标点的温度变化剧烈程度；
判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值；
在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点。
2.根据权利要求1所述的采用测温架进行实时动态测温的方法，其特征在于，所述根据热电偶采集的温度值以及采用插值算法，获得二维平面坐标系中任意坐标点的温度值，具体包括：
根据热电偶采集的温度值，获得所述二维平面坐标系中热电偶投影位置的点的温度值；
根据热电偶投影位置的点的温度值以及采用插值算法，获得预设高度的二维平面坐标系中任意坐标点的温度值。
3.根据权利要求1所述的采用测温架进行实时动态测温的方法，其特征在于，所述在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点，从而确定该坐标点为需要调温的点，具体包括：
在大于预设门限值时，确定该坐标点为温度变化剧烈的点；
判断该点周围各点的温度值是否大于预设温度值；
在大于预设温度值时，确定该坐标点为需要关闭加热的点；
在小于预设温度值时，确定该坐标点为需要调高温度的点。
4.根据权利要求1所述的采用测温架进行实时动态测温的方法，其特征在于，在判断该坐标点的温度变化剧烈程度是否大于预设门限值之后，还包括：
在不大于预设门限值时，确定该坐标点为温度均匀点，无需调温。
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- 2017-02-13 CN CN201710076598.6A patent/CN106802187A/zh active Pending
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