CN107899444A - 一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/113—Propeller-shaped stirrers for producing an axial flow, e.g. shaped like a ship or aircraft propeller

Abstract

本发明公开了一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统；桨叶制作模块用于利用同种材料制成多个重量、形状、体积均相同的桨叶；搅拌器成型模块用于制作n个桨叶倾斜率均不相同的旋桨式搅拌器，且基于n个旋桨式搅拌器组成m个测试组；区域设定模块用于设置m个检测区域，且每一个检测区域内均包括n个检测单元；参数检测模块用于分在预设时间后分别采集m×n个检测单元内液体的平均流速；优化调控模块，用于基于m×n个检测单元内液体的平均流速得出最优桨叶倾斜率。本发明设置有两条对比线来验证桨叶倾斜率对旋桨式搅拌器的搅拌效果的影响，并根据两条对比线的检测结果来选择最佳桨叶倾斜率，充分提高了选择结果的有效性和准确性。

Description

一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统
技术领域
本发明涉及搅拌器性能调控技术领域，尤其涉及一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统。
背景技术
搅拌器是使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。搅拌器的类型、尺寸及转速，对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来，涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利，而旋桨式搅拌器对总体流动有利。为提高搅拌器在搅拌过程中的搅拌效果，需要对搅拌器的各性能参数进行综合考虑，特别是在搅拌粘稠度较高的液体时，若搅拌器的搅拌效率低，不仅会影响搅拌作业的效果，而且会降低搅拌器的使用寿命，因此，设计出一种适用范围广、作用力度强的搅拌器会直接提高搅拌效果。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统。
本发明提出的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，包括：
桨叶制作模块，用于利用同种材料制成多个重量、形状、体积均相同的桨叶；
搅拌器成型模块，用于采用同种制作工艺将多个桨叶加工成n个桨叶倾斜率均不相同的旋桨式搅拌器，且将上述n个旋桨式搅拌器作为第1测试组，并设置m-1个与第1测试组相同的测试组，组成m个测试组；
区域设定模块，用于设置m个检测区域，m个检测区域内液体的粘稠度均不相同，且m个检测区域中每一个检测区域内均包括n个检测单元，n个检测单元内液体的粘稠度均相同；
参数检测模块，用于分别将m个测试组中的n个旋桨式搅拌器依次放入m个检测区域内的n个检测单元内并启动运行，且在预设时间后分别采集m×n个检测单元内液体的平均流速；
优化调控模块，用于基于m×n个检测单元内液体的平均流速得出最优旋桨式搅拌器，并将该旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率作为最优桨叶倾斜率。
优选地，所述优化调控模块具体用于：
获取m×n个检测单元内液体的平均流速，且将每一个检测区域中n个检测单元按照该检测单元内液体的平均流速降序排列得到m个备选集合，将m个备选集合中前x个检测单元的序号列入目标集合，统计目标集合中单个序号数量最多的序号对应的检测单元，并将该检测单元对应的旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率作为最优桨叶倾斜率；
其中，1≤x<m。
优选地，所述区域设定模块中，m个检测区域内液体的体积相同。
优选地，所述区域设定模块中，m个检测区域的底面积均相同、深度均相同。
优选地，所述区域设定模块中，m个检测区域中，每一个检测单元的底面积均相同、深度均相同。
优选地，所述参数检测模块中，在采集m×n个检测单元中任一个检测单元内液体的平均流速时，利用检测装置对该平均流速进行采集；
所述检测装置包括多个采集子装置，多个采集子装置的安装位置均不相同；
优选地，多个采集子装置中，任一个采集子装置至少包括一个流速传感器。
优选地，所述参数检测模块中，m个测试组中的n个旋桨式搅拌器在m个检测区域内的n个检测单元内运行时，m×n个旋桨式搅拌器的转速相同。
本发明提出的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，设置有两条对比线来验证桨叶倾斜率对旋桨式搅拌器的搅拌效果的影响，并根据两条对比线的检测结果来选择最佳桨叶倾斜率，充分提高了选择结果的有效性和准确性。具体地：第一条对比线为：通过分析相同桨叶倾斜率的旋桨式搅拌器在不同粘稠度液体内的搅拌效果来纵向分析同种旋桨式搅拌器的适用范围和使用效果；第二条对比线为：通过分析不同桨叶倾斜率的旋桨式搅拌器在相同粘稠度液体内的搅拌效果来横向分析同种液体内搅拌效果较佳的旋桨式搅拌器；最后基于两条对比线来制定最优桨叶倾斜率，使得该最优桨叶倾斜率的旋桨式搅拌器不仅能够适用于多种使用环境，而且能够确保该类旋桨式搅拌器的优质搅拌效果，全面提高最优桨叶倾斜率制定的有效性。
附图说明
图1为一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种桨式搅拌器的自动化调控系统。
参照图1，本发明提出的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，包括：
桨叶制作模块，用于利用同种材料制成多个重量、形状、体积均相同的桨叶；多个桨叶的重量、形状、体积均相同有利于避免不同参数对检测结果产生影响；
搅拌器成型模块，用于采用同种制作工艺将多个桨叶加工成n个桨叶倾斜率均不相同的旋桨式搅拌器，且将上述n个旋桨式搅拌器作为第1测试组，并设置m-1个与第1测试组相同的测试组，组成m个测试组；设置m个测试组有利于从宏观上提高测试结果的准确性和全面性；
区域设定模块，用于设置m个检测区域，m个检测区域内液体的粘稠度均不相同，且m个检测区域中每一个检测区域内均包括n个检测单元，n个检测单元内液体的粘稠度均相同；
本实施方式中，m个检测区域内液体的体积相同，且m个检测区域的底面积均相同、深度均相同，有利于避免检测区域内液体的体积以及检测区域的三维空间大小对每一组检测结果造成影响，保证检测结果的准确性。
进一步地，m个检测区域中每一个检测单元的底面积均相同、深度均相同，避免检测单元的三维空间大小对每一个旋桨式搅拌器的搅拌效果造成影响，提高桨叶倾斜率是否影响旋桨式搅拌器的搅拌效果这一命题的有效性。
参数检测模块，用于分别将m个测试组中的n个旋桨式搅拌器依次放入m个检测区域内的n个检测单元内并启动运行，且在预设时间后分别采集m×n个检测单元内液体的平均流速；
本实施方式中，在采集m×n个检测单元中任一个检测单元内液体的平均流速时，利用检测装置对该平均流速进行采集；
所述检测装置包括多个采集子装置，多个采集子装置的安装位置均不相同；以从不同位置和不同角度对每一个检测单元内液体的平均流速进行采集，充分提高采集结果的全面性；且多个采集子装置中，任一个采集子装置至少包括一个流速传感器，进一步提高了采集结果的有效性。
进一步地，m个测试组中的n个旋桨式搅拌器在m个检测区域内的n个检测单元内运行时，m×n个旋桨式搅拌器的转速相同；有利于避免因多个旋桨式搅拌器的转速差异而影响旋桨式搅拌器的搅拌效果的情况发生。
优化调控模块，用于基于m×n个检测单元内液体的平均流速得出最优旋桨式搅拌器，并将该旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率作为最优桨叶倾斜率。
本实施方式中，所述优化调控模块具体用于：
获取m×n个检测单元内液体的平均流速，且将每一个检测区域中n个检测单元按照该检测单元内液体的平均流速降序排列得到m个备选集合，将m个备选集合中前x个检测单元的序号列入目标集合，统计目标集合中单个序号数量最多的序号对应的检测单元，并将该检测单元对应的旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率作为最优桨叶倾斜率；该旋桨式搅拌器在不同粘稠度的液体中的搅拌效果均较佳，表明该旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率能够适应于不同粘稠度的液体的搅拌过程，因此将其作为最优桨叶倾斜率较为合理，能够适用于不同工作场景，不仅扩大了使用范围，而且能够保证使用效果；
其中，1≤x<m。
本实施方式提出的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，设置有两条对比线来验证桨叶倾斜率对旋桨式搅拌器的搅拌效果的影响，并根据两条对比线的检测结果来选择最佳桨叶倾斜率，充分提高了选择结果的有效性和准确性。具体地：第一条对比线为：通过分析相同桨叶倾斜率的旋桨式搅拌器在不同粘稠度液体内的搅拌效果来纵向分析同种旋桨式搅拌器的适用范围和使用效果；第二条对比线为：通过分析不同桨叶倾斜率的旋桨式搅拌器在相同粘稠度液体内的搅拌效果来横向分析同种液体内搅拌效果较佳的旋桨式搅拌器；最后基于两条对比线来制定最优桨叶倾斜率，使得该最优桨叶倾斜率的旋桨式搅拌器不仅能够适用于多种使用环境，而且能够确保该类旋桨式搅拌器的优质搅拌效果，全面提高最优桨叶倾斜率制定的有效性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，包括：
桨叶制作模块，用于利用同种材料制成多个重量、形状、体积均相同的桨叶；
搅拌器成型模块，用于采用同种制作工艺将多个桨叶加工成n个桨叶倾斜率均不相同的旋桨式搅拌器，且将上述n个旋桨式搅拌器作为第1测试组，并设置m-1个与第1测试组相同的测试组，组成m个测试组；
区域设定模块，用于设置m个检测区域，m个检测区域内液体的粘稠度均不相同，且m个检测区域中每一个检测区域内均包括n个检测单元，n个检测单元内液体的粘稠度均相同；
参数检测模块，用于分别将m个测试组中的n个旋桨式搅拌器依次放入m个检测区域内的n个检测单元内并启动运行，且在预设时间后分别采集m×n个检测单元内液体的平均流速；
优化调控模块，用于基于m×n个检测单元内液体的平均流速得出最优旋桨式搅拌器，并将该旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率作为最优桨叶倾斜率。
2.根据权利要求1所述的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，所述优化调控模块具体用于：
获取m×n个检测单元内液体的平均流速，且将每一个检测区域中n个检测单元按照该检测单元内液体的平均流速降序排列得到m个备选集合，将m个备选集合中前x个检测单元的序号列入目标集合，统计目标集合中单个序号数量最多的序号对应的检测单元，并将该检测单元对应的旋桨式搅拌器的桨叶倾斜率作为最优桨叶倾斜率；
其中，1≤x<m。
3.根据权利要求1所述的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，所述区域设定模块中，m个检测区域内液体的体积相同。
4.根据权利要求1所述的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，所述区域设定模块中，m个检测区域的底面积均相同、深度均相同。
5.根据权利要求1所述的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，所述区域设定模块中，m个检测区域中，每一个检测单元的底面积均相同、深度均相同。
6.根据权利要求1所述的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，所述参数检测模块中，在采集m×n个检测单元中任一个检测单元内液体的平均流速时，利用检测装置对该平均流速进行采集；
所述检测装置包括多个采集子装置，多个采集子装置的安装位置均不相同；
优选地，多个采集子装置中，任一个采集子装置至少包括一个流速传感器。
7.根据权利要求1所述的旋桨式搅拌器的自动化调控系统，其特征在于，所述参数检测模块中，m个测试组中的n个旋桨式搅拌器在m个检测区域内的n个检测单元内运行时，m×n个旋桨式搅拌器的转速相同。
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