CN109781043A - 换热翅片关键参数计算方法及分析计算平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热翅片关键参数计算方法，包括：获取待测换热翅片的外轮廓坐标数据；对外轮廓坐标数据进行处理，生成待测换热翅片的关键参数数据输出。同时，本发明还公开了一种换热翅片关键参数分析计算平台，通过本发明的方法和平台，基于获取的待测换热翅片的外轮廓坐标数据，即可实现对翅片关键参数如开窗角度的测量，实现了非破坏性测量和快速测量，操作简便、快捷，结果精准。

Description

换热翅片关键参数计算方法及分析计算平台

技术领域

本发明涉及换热器检测领域，特别是一种换热翅片关键参数计算方法及一种用于对换热翅片的关键参数进行分析计算的平台。

背景技术

翅片式热交换器是应用最为广泛的一种换热设备，广泛应用于家电、汽车、制造等行业，其中，翅片是决定换热性能的主要部件。而针对某种结构的换热翅片，其翅片开窗角度参数是影响产品换热性能的关键参数，角度值偏高及偏低都会造成性能降低。并且，特定结构的换热翅片存在最佳角度值，此开窗角度下换热器拥有最佳的换热性能，大于或小于该角度都会导致换热性能的下降。基于翅片开窗角度对性能影响的重要性，为保证产品质量，企业需要监测冲压出的翅片开窗角度数据是否符合工艺要求，但换热翅片开窗角度由于尺寸小且翅片存在易塑性变形的特点，故测量难度较大。

在国外的现有技术中，存在利用光学原理配合旋转装置测量翅片开窗角度的设备，利用该设备来测量翅片开窗角度的实现过程为：测量之前将被测翅片折叠成特定的形状并放于特定夹具上，通过LED光源对开窗部分进行照射，有运动机械配合转动翅片，同时有传感器记录通过翅片开窗透过的光强度，光强最大时转动的角度即为翅片开窗角度。但这种测量方法每次只能测量一个角度，功能单一，而且测量之前要将被测翅片折叠成特定的形状，样品制备耗时较长，样品制备后无法恢复，属于破坏性测量。

在国内的现有技术中，对于测量翅片开窗角度，有厂家对换热翅片开窗角度进行小批量的固化抽检，其实现过程为：利用伯马乐固#231型号无色固化A﹑B胶在翅片固化盒中将翅片固化，再利用恒温烘干箱在70℃下固化35分钟，然后取出样品，再分别用400#、600#和800#的砂纸打磨，直至打磨到合适位置，最后将样品放置在投影仪上进行测量。但是在进行此方法前，需要先对换热翅片开窗角度进行小批量的固化抽检，检测属破坏性测量且过程非常复杂、耗时长，无法及时发现并调整加工，测量不方便。

发明内容

本发明的目的在于实现翅片开窗角度的非破坏性测量和快速测量，以解决现有技术中的测量方式为破坏性测量且测量耗时长的问题。

为了达到这一目的，根据本发明的一个方面，提出了一种换热翅片关键参数计算方法，包括如下步骤：获取待测换热翅片的外轮廓坐标数据；对外轮廓坐标数据进行处理，生成待测换热翅片的关键参数数据输出。由此，仅需获取到待测换热翅片的外轮廓坐标数据，就可以根据外轮廓坐标数据计算出待测换热翅片的关键参数信息，例如开窗角度数据等，操作方便、简单，且能够在较短时间就能分析出关键参数数据，智能、快捷，可以实现快速测量。

在一些实施方式中，在上述换热翅片关键参数计算方法中，关键参数数据包括待测换热翅片的开窗角度，对外轮廓坐标数据进行处理生成待测换热翅片的关键参数数据输出的方法可以包括如下步骤：根据外轮廓坐标数据生成外轮廓曲线；根据外轮廓曲线确定开窗区域和参考平面区域；对开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段；根据开窗角度线段和基准线段获取待测换热翅片的开窗角度。由此，本发明仅通过获取的外轮廓坐标数据，就可以智能识别待测换热翅片的轮廓特征，且基于识别出的轮廓特征和待测换热翅片本身的结构特性，就能够确定出开窗区域；之后，本发明还基于开窗区域和待测翅片的轮廓特征，选取各开窗区域的参考平面，以对各开窗区域进行开窗角度的测量，测量过程只需提供外轮廓坐标数据，不需要其他信息，且不需要进行其他任何操作，简单快捷，实现了对换热翅片开窗角度的快速测量。此外，本发明实施例的计算方法在确定开窗区域的同时，还为确定了参考平面区域，即选取片上平面作为参考基准面，实现了测量装置坐标系与被测物坐标系的融合，使得测量结果更加精准；并且，采用片上选取基准平面避免了制作复杂工装夹具的弊端，降低了对测量环境的要求，有助于简化测量过程，实现快速测量。另外，本方法还采用基于实际测量的外轮廓坐标数据和外轮廓曲线进行线性拟合，以选取开窗角度线段和基准线段，从而计算出开窗角度的计算方法，算法实现简单，且能够很快算出结果。并且，本发明的计算方法仅利用外轮廓坐标数据进行测算，而通过外轮廓坐标形成的外轮廓曲线可以较为直观的看到待测散热翅片的大概轮廓形状信息，因此还可以实现对换热翅片开窗角度的非接触式测量。利用拟合的方法将开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，可以根据拟合结果确定开窗角度线段和基准线段，实现根据开窗角度线段和基准线段就可以完成对散热翅片开窗角度的计算，克服换热翅片易塑性变形对测量带来的技术难度，实现对翅片开窗角度的非破坏测量。

在一些实施方式中，在上述换热翅片关键参数计算方法中，获取的外轮廓坐标数据包括多组，在根据外轮廓坐标数据生成外轮廓曲线之前还包括如下步骤：对获取的多组外轮廓坐标数据进行数据剔除，得到外轮廓坐标样本；对外轮廓坐标样本中的各坐标点分别进行平均值计算，以每个坐标点的平均值组成最终外轮廓坐标数据。由于在测量外轮廓坐标时，常会因操作、气温等原因造成测量值有偏离而造成异常值。异常值的存在对于接下来的拟合运算会有很大影响。由此，在具体实现中会获取多组外轮廓坐标数据，并在进行拟合运算前先将测得的外轮廓值进行数据剔除，去除异常值，基于正常值进行平均值计算，从而可以有效的对外轮廓坐标进行筛选得到最优的外轮廓坐标数据，保证外轮廓曲线的精度，进而保证测量结果的准确性。

在一些实施方式中，在上述换热翅片关键参数计算方法中，根据外轮廓曲线确定开窗区域和参考平面区域的步骤如下：对外轮廓曲线进行求导得到外轮廓特征信息；将外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息进行比较，根据比较结果确定外轮廓曲线对应的开窗区域和参考平面区域。由于翅片开窗是由冲压所得，导致开窗部分前后会有“漏空”情况，结合开窗角度是在一定范围内，其导数变化值不大，故采用对外轮廓曲线求导的方法进行辨识，根据导数的变化并结合预设的标准轮廓信息，可以有效区别开窗区域和片上的平面区域，以利用片上的平面区域作为基准水平面，对开窗区域的角度进行测量，实现简单，且结果准确。

在一些实施方式中，该换热翅片关键参数的计算方法可以根据外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息的比较结果，还生成开窗区域分界线，关键参数数据还可以包括待测换热翅片中相对设置的翅片间的长度数据，对外轮廓坐标数据进行处理生成待测换热翅片的关键参数数据输出的方法包括如下步骤：根据相对设置的开窗区域分界线间的距离获取待测换热翅片中相对设置的翅片间的长度数据。由此，根据分界线可以把各翅片的开窗区域分开，并能够根据分界线测量出翅片的尺寸数据，方便得到关键参数中的长度数据，即相对称设置的两个翅片间的距离。

在一些实施方式中，在换热翅片关键参数计算方法中，对开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段可以包括：根据预设的拟合比例分别选取各开窗区域和各参考平面区域中的拟合区间；对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行最小二乘法拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段；分别对各开窗区域和各参考平面区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，得到各开窗区域和各参考平面区域的最优拟合线段，将各开窗区域中的最优拟合线段作为开窗角度线段，将各参考平面区域中的最优拟合线段作为基准线段。由于对于获取的任何实验数据均可拟合成线性方程,因此需引入相关系数进行检验，即当相关系数的绝对值大于相关系数临界值(起码值)时,则可认为拟合的线性方程是合理的,否则不合理。为了保证拟合结果的准确性，就需要考虑数据精度及线性化方式的不同对拟合结果合理性的影响。本发明实施例的计算方法，根据预设的拟合比例将每个开窗区域和参考平面区域中的测量数据划分为多个拟合区间，并基于对多个拟合区间的线性拟合和相关系数的变化，选取各开窗区域和各参考平面区域的最优拟合线段，即进行区域寻优确定最佳拟合线段，通过计算最优拟合开窗线段和最优拟合基准线段的夹角，来确定开窗角度，可以使得计算结果更为精准。

在一些实施方式中，在换热翅片关键参数计算方法中，根据开窗角度线段和基准线段生成待测换热翅片的开窗角度的步骤如下：根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与各开窗角度线段距离最近的基准线段；计算各开窗区域的开窗角度线段和与其距离最近的基准线段之间的夹角，将计算出的夹角值作为该开窗区域的开窗角度输出。由于翅片的上下表面具有凸起的特征型貌，无法保证翅片的水平面与测量外轮廓坐标数据的装置的坐标系的水平面的一致性，因此，需要实现两者坐标系的融合，才能保证测量结果的准确性。而由于换热翅片极易产生塑性变形，加之冲压模具的磨损及工况控制等因素，通常在被测样品上很难找到严格的水平面，这使得测量装置与被测样品的坐标系的融合难度极高。本发明算法中采用选取片上基准平面的方式，实现了两者坐标系的融合，保证了测量结果的准确性，同时，还采用就近选取片上基准平面的方式，确定计算开窗角度的最优最近基准线段，且基准线段的长度由预设的拟合比例确定，不但保证了直线拟合的效果，还保证了选取的基准平面的长度(基准平面选取的长度对计算结果也有很大影响)和距离(即最近)都是最优的，因此，根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与各开窗角度线段距离最近的基准线段，可以使计算结果更加精确，且通过夹角计算就可以得到换热翅片的开窗角度，快速测量且精准。

在一些实施方式中，还提供了一种换热翅片关键参数分析计算平台，可以包括：轮廓信息获取模块和测量模块；轮廓信息获取模块用于获取待测换热翅片的外轮廓坐标，将外轮廓坐标传输至测量模块，并根据外轮廓坐标生成待测换热翅片的外轮廓曲线输出显示；测量模块与轮廓信息获取模块连接，用于对外轮廓曲线进行处理，生成测量结果输出。由此，通过轮廓信息获取模块可以实现将获取到的外轮廓坐标以轮廓曲线图的方式显示，使得使用者更直观的观察到待测翅片的整体轮廓图，方便其依据该轮廓图对待测翅片的位置进行调整。测量功能模块可以采用上述换热翅片开窗角度测量方法作为系统算法自动对接收到的外轮廓坐标进行计算，并将最终结果输出。可以通过该用于实现换热翅片开窗角度测量的系统自动识别样品轮廓特征，完成拟合计算，一次即可完成多个角度的测量，大大节省测量时间。

在一些实施方式中，该换热翅片关键参数分析计算平台的测量结果可以包括待测换热翅片的开窗角度，测量模块可以包括：分域单元，用于根据由外轮廓坐标生成的外轮廓曲线，确定开窗区域和参考平面区域；拟合单元，用于对开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段；角度计算单元，用于根据开窗角度线段和基准线段获取待测换热翅片的开窗角度。由此，可以通过分域单元对待测换热翅片的外轮廓进行开窗区域和参考平面区域的划分，和通过拟合单元分别在开窗区域和参考平面区域中对得到的外轮廓曲线做拟合处理，实现对获取的换热翅片外轮廓数据精细处理的目的，且还能确定出用于计算的开窗角度线段和基准线段，方便进行角度计算，且通过外轮廓坐标数据拟合确定开窗区域和参考平面区域，适用翅片的轮廓特征，结果准确。而角度计算单元的设计可以使得利用拟合后的开窗线段和基准线段的夹角，计算得到最终的换热翅片的开窗角度，实现方便，计算简单、快速。

在一些实施方式中，该换热翅片关键参数分析计算平台的分域单元可以包括分界线生成组件，用于对外轮廓曲线求导生成外轮廓特征信息，并将外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息进行比较，生成开窗区域分界线；关键参数数据还可以包括待测换热翅片中相对设置的翅片间的长度数据，测量模块还可以包括尺寸计算单元，用于根据相对设置的开窗区域分界线间的距离获取待测换热翅片中相对设置的翅片间的长度数据。由此，利用分界线生成组件就可以根据外轮廓特征信息和翅片外貌特征，把各翅片的开窗区域分开，不但能够实现对每个位置的换热翅片角度数据的分域计算，而且还可以利用尺寸计算单元计算出需要的另一关键参数之一，即长度数据，可以实现简单、快速测量多个关键参数数据的效果。且基于外轮廓特征信息和预设的标准轮廓信息的比较，进行的区域划分，非常准确、直观。

在一些实施方式中，换热翅片关键参数分析计算平台的拟合单元可以包括开窗角度线段选取组件，用于根据预设的拟合比例选取各开窗区域的拟合区间，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，并对各开窗区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，生成各开窗区域的开窗角度线段；和基准线段选取组件，用于根据预设的拟合比例选取各参考平面区域中的拟合区间，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，并对各参考平面区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，生成各参考平面区域的基准线段；上述角度计算单元用于根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与各开窗角度线段距离最近的基准线段，并根据各开窗区域的开窗角度线段和与其距离最近的基准线段，计算各开窗区域的开窗角度输出。由此，可以通过拟合单元的开窗角度线段选取组件和基准线段选取组件实现对获取的换热翅片外轮廓数据的拟合处理，且是选取最优拟合线段作为开窗角度线段和基准线段，选取的角度计算对象是最合理合适的，使得获得的数据更加精确，还达到了快速测量的目的。另外，通过预设拟合比例和选取最近基准线段，还对基准平面的选取进行了长度和位置的优化，进一步保证和提高了测量结果的准确性。

在一些实施方式中，根据上述换热翅片关键参数分析计算平台，上述轮廓信息获取模块获取的外轮廓坐标有多组，该平台还可以包括：预处理模块，用于对获取的多组外轮廓坐标进行数据剔除，得到外轮廓坐标样本，对外轮廓坐标样本中的各坐标点分别进行平均值计算，以每个坐标点的平均值组成最终外轮廓坐标输出至轮廓信息获取模块。由于在测量外轮廓坐标时，常会因操作、气温等原因造成测量值有偏离而造成异常值。异常值的存在对于接下来的拟合运算会有很大影响。由此，可以通过预处理模块将测得的外轮廓值进行数据剔除，去除异常值，基于正常值进行平均值计算，从而可以有效的对外轮廓坐标进行筛选得到最优的外轮廓坐标。

附图说明

图1为本发明一实施方式的测量换热翅片关键参数的方法流程图；

图2为根据图1的一实施方式的对外轮廓坐标数据进行处理生成待测换热翅片的关键参数数据的方法流程图；

图3为根据图1的实施方式中的对获取的外轮廓坐标数据进行预处理的方法流程图；

图4为本发明一实施方式的根据获取的外轮廓坐标数据生成的换热翅片的外轮廓图；

图5为对图4中确定的外轮廓曲线进行一阶求导得到的一阶求导外轮廓特征信息图；

图6为对图5中确定的一阶求导外轮廓特征信息图进行二阶求导得到的二阶求导外轮廓特征信息图；

图7为本发明一实施方式的基于图1至图3方法的换热翅片关键参数分析计算平台的系统框图；

图8为本发明一实施方式的基于图1至图3方法的换热翅片关键参数分析计算平台的测量结果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的测量换热翅片关键参数的方法。如图所示，该方法包括如下步骤：

S101：获取待测换热翅片的外轮廓坐标数据，包括X、Y轴坐标值对，该过程的实现可以是例如由测量仪器获取该待测换热翅片的外轮廓坐标数据，也可以是其他方式，本发明实施例不对此进行限制，只要能够获取到待测换热翅片的外轮廓坐标数据即可。

S102：对获取到的待测换热翅片的外轮廓X、Y轴坐标值对进行处理，计算生成待测换热翅片的关键参数数据(例如，对于某特定结构的换热翅片，该关键参数数据可以是包括换热翅片的八个开窗角度数据、三个补偿角度数据、三个尺寸参数数据和八个相关系数数据)输出。在本实施方式中，处理包括拟合计算和求导确定开窗区域及参考平面区域等，其中，拟合计算采用最小二乘法。

以关键参数为待测换热翅片的开窗角度为例，图2示意性地显示了根据图1的一实施方式的对外轮廓坐标数据进行处理生成待测换热翅片的关键参数数据的方法。如图所示，该方法包括：

S201：根据外轮廓坐标数据生成外轮廓曲线：先开始测量待测换热翅片的多个轮廓坐标数据，根据这些坐标数据可以由系统或平台得出换热翅片的外轮廓曲线，由此可以一次性获取待测换热翅片的所需的大致基本信息，方便后续对关键参数的计算。图4就示出了一种实施方式下根据获取的外轮廓坐标数据，生成的外轮廓曲线图，如图4所示，根据获取到的外轮廓坐标数据可以清晰的描绘出待测翅片的外轮廓曲线，方便进行后续操作，而且还可以通过外轮廓图判断待测换热翅片的轮廓测量是否有较大的偏差等，非常直观、便捷。

S202：根据外轮廓曲线确定开窗区域和参考平面区域。由于翅片的结构外貌特征，即翅片开窗是由冲压所得，导致开窗部分前后会有“漏空”情况，结合开窗角度是在一定范围内，其导数变化值不大，故对外轮廓曲线进行求导，根据导数的变化，可以定位翅片的各个开窗区域，而基于同样的原理和方法，也可以定位翅片上的平面区域，并将平面区域作为参考平面，以实现坐标系的融合。具体实现过程可以是：

在获取外轮廓曲线后，对外轮廓曲线分别进行一次求导和二次求导得到外轮廓特征信息，即可以通过对外轮廓曲线进行求导，得到的求导结果与外轮廓坐标结合即为外轮廓特征信息，对于一次求导得到的外轮廓特征信息，其可以是包括外轮廓坐标位置以及该位置对于的外轮廓曲线的斜率等特征信息，如图5可以示出对确定的外轮廓曲线(即图4所示实施例中的外轮廓曲线)进行一阶求导得到的一阶求导外轮廓特征信息图，在获取外轮廓曲线后，对外轮廓曲线进行一次求导得到外轮廓特征信息，即可以通过对外轮廓曲线进行求导，得到的求导结果与外轮廓坐标结合即为外轮廓特征信息，外轮廓特征信息如：对于一次求导得到的外轮廓特征信息，其可以是包括外轮廓坐标位置以及该位置对于的外轮廓曲线的斜率501等特征信息。对于二次求导得到的外轮廓特征信息，其可以是包括外轮廓坐标位置以及该位置对应的一阶导曲线的斜率等特征信息；如图6可以示出对确定的外轮廓曲线(即图4所示实施例中的外轮廓曲线)进行二阶求导得到的二阶求导外轮廓特征信息图。在获取外轮廓曲线的一阶导后，再对外轮廓曲线进行二次求导得到外轮廓特征信息，得到的求导结果与外轮廓坐标结合即为外轮廓特征信息，对于二次求导得到的外轮廓特征信息，其可以是包括外轮廓坐标位置以及该位置对应的一阶导曲线的斜率601等特征信息。随后将外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息(可以手动输入，也可以预先存储在存储模块中，其包括标准换热翅片轮廓对应的一阶导外轮廓特征信息和二阶导外轮廓特征信息)进行比较，根据比较结果确定外轮廓曲线对应的开窗区域和参考平面区域，即将外轮廓坐标位置限定的曲线位置和该外轮廓坐标位置对应的曲线斜率(即求导结果)分别与预设标准换热翅片轮廓信息的相应的斜率值进行比较，根据比较结果，当曲线斜率值(即一阶求导或二阶求导结果)与预设的开窗区域的斜率值相同时，将该外轮廓坐标位置标记为开窗区域，当曲线斜率值与预设的参考平面区域的斜率值相同时，将该外轮廓坐标位置标记为参考平面区域，当该曲线斜率值与预设的“漏空部分”的斜率值相同时(该部分斜率变化较大，即求导结果为陡峭变化的值点)，将该外轮廓坐标位置标记为开窗区域分界线。如图4所示，通过外轮廓坐标确定换热翅片的外轮廓曲线图，在图中对应示出了外轮廓曲线的开窗角度区域401、外轮廓曲线的漏空部分402，及参考平面403，对上述外轮廓曲线的开窗角度区域401、外轮廓曲线的漏空部分402，及参考平面403的区域部分进行求导。求导后的图像如图5和图6所示，可以观察到外轮廓曲线的开窗角度区域401对应的区域的曲线求一阶导后变为斜率为常数值的区域501，对其求二阶导后变为斜率为0的区域601，所以确定其为开窗区域；外轮廓曲线的漏空部分402求一阶导和二阶导后，图5中区域502和图6中区域602对应的曲线斜率上下波动值较大，所以确定其为开窗区域分界线；参考平面403求一阶导后为斜率为0的区域503，对其求二阶导后也变为斜率为0的区域603，且二者斜率值相同，所以确定其位置为参考平面区域。由于在比较时还可以根据外轮廓特征信息生成开窗区域分界线，在进行关键参数计算时，就可以根据相对设置(即对称设置)的每两条开窗区域分界线间的距离获取待测换热翅片中呈对称设置的翅片间的长度数据，该长度数据也为换热翅片的关键参数之一，其表征了翅片的尺寸。其中，在预设标准换热翅片轮廓信息时，可以对各个信息值设置一定的裕量，以保证比较结果的准确性。

S203：确定了开窗区域和参考平面区域，就可以对开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段。为了保证计算结果的精准性，本发明实施例在确定开窗区域的同时，还根据外轮廓特征信息确定了待测翅片上的水平参考平面区域，以实现坐标系的融合，保证以待测翅片的坐标系作为角度计算的基准，由于翅片的上下表面均具有凸起的外貌特征，选取基准面时，基准面的位置和长度都会影响开窗角度测量的准确性，本发明实施例采用拟合计算和对拟合结果进行区域寻优的方法，确定用于计算开窗角度的开窗角度线段和基准线段，具体实现为：首先，预设拟合比例，以确定线段的长度，并根据预设的拟合比例，确定各开窗区域和各参考平面区域中的拟合区间，以某长度为10的开窗区域为例，假设在本实施方式中将拟合比例设为60％，则针对该开窗区域，就可以将整个开窗区域分为长度为6的四个拟合区间，例如假设该开窗区域对应的坐标跨度为[0,10],那么以60％作为拟合比例，分出的拟合区间就包括[0,6],[1，7]，[2,8],[3,9]四个拟合区间，针对该四个拟合区间的外轮廓曲线进行最小二乘法线性拟合，就可以得到四条拟合线段，对该四个拟合线段进行区域寻优，就可以确定出该开窗区域的最佳拟合线段，将该最优拟合线段作为该开窗区域的开窗角度线段进行角度计算的基础。对其他开窗区域和各参考平面区域也是适用同样的方式，即先根据预设的拟合比例分别选取各开窗区域和各参考平面区域中的拟合区间，之后，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行最小二乘法拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，最后，分别对各开窗区域和各参考平面区域中的所有拟合区间对应的拟合线段分别进行区域寻优，得到各开窗区域和各参考平面区域的最优拟合线段，将各开窗区域中的最优拟合线段作为开窗角度线段，将各参考平面区域中的最优拟合线段作为基准线段。由于对于获取的任何实验数据均可拟合成线性方程,因此需引入相关系数进行检验，当相关系数的绝对值大于相关系数临界值(起码值)时,则可认为拟合的线性方程是合理的,否则不合理，本发明实施例可以拟合出的各拟合线段的相关系数实现区域寻优，即将相关系数最接近数值1的拟合线段作为左右拟合线段，相关系数的计算方式可以参照现有技术实现，本发明实施例对此不再进行赘述。

S204：根据开窗角度线段和基准线段获取待测换热翅片的开窗角度。根据换热翅片的轮廓特征，确定的基准线段即参考平面区域，一般会有多个，例如对Φ7-6(12.7P×21P)型的散热翅片，确定的参考平面区域为三个，此时，在进行开窗角度的计算时，还需要对待计算的开窗区域，选取参考的基准线段，为了保证计算结果的准确性，本发明实施例采用选取片上最近基准平面的方式实现，即针对待测开窗区域，会先根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与待测开窗角度线段距离最近的基准线段，在确定了最近的基准线段后，计算开窗角度线段和与其距离最近的基准线段之间的夹角，将计算出的夹角值作为该开窗区域的开窗角度输出。

在优选实施例中，为了保证获取的外轮廓坐标数据的准确性，在对外轮廓坐标进行求导得到外轮廓特征信息之前还包括对获取的外轮廓坐标数据进行预处理的步骤。

图3示意性地显示了一实施方式的对获取的外轮廓坐标数据进行预处理的方法。如图所示，该方法包括：

S301:获取多次外轮廓坐标数据，以得到多组外轮廓坐标数据，在本实施例中为五十组。

S302:对获取的五十组外轮廓坐标数据进行数据剔除得到非异常的外轮廓坐标组，即外轮廓坐标样本，具体可以为采用Grubbs数据剔除方法对50个轮廓数据的各坐标点横向进行Grubbs数据剔除，直至该坐标点没有异常值。其中，Grubbs数据剔除为国际上常推荐的方法，高效且准确，其具体实现过程可以参照现有技术进行实现，本发明实施例对此不进行赘述。

S303:对上述非异常的外轮廓坐标组的各坐标点分别进行平均值计算；以每个坐标点的平均值组成最终外轮廓坐标数据，再对该外轮廓坐标数据进行处理得到关键参数，例如开窗角度、翅片间长度等。

图7示意性地显示了根据本发明一实施方式的基于图1至图3方法的换热翅片关键参数分析计算平台的系统框图。如图所示：

该系统可以包括：轮廓信息获取模块16和测量模块17；轮廓信息获取模块16用于获取待测换热翅片的外轮廓坐标，将外轮廓坐标传输至测量模块17，并根据外轮廓坐标生成待测换热翅片的外轮廓曲线输出显示；测量模块17与轮廓信息获取模块16连接，用于对外轮廓曲线进行处理，生成测量结果输出，测量结果至少包括待测换热翅片的关键参数数据。测量模块16可以包括：分域单元24，用于根据由外轮廓坐标生成的外轮廓曲线，确定开窗区域和参考平面区域；拟合单元26，用于对开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段；角度计算单元27，用于根据开窗角度线段和基准线段获取待测换热翅片的开窗角度。该换热翅片关键参数分析计算平台的分域单元24可以包括分界线生成组件25，用于对外轮廓曲线求导生成外轮廓特征信息，并将外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息进行比较，生成开窗区域分界线；关键参数数据还可以包括待测换热翅片中相对设置的翅片间的长度数据，测量模块17还可以包括尺寸计算单元28，用于根据相对设置的开窗区域分界线间的距离获取待测换热翅片中相对设置的翅片间的长度数据。换热翅片关键参数分析计算平台的拟合单元26可以包括开窗角度线段选取组件，用于根据预设的拟合比例选取各开窗区域的拟合区间，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，并对各开窗区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，生成各开窗区域的开窗角度线段；和基准线段选取组件，用于根据预设的拟合比例选取各参考平面区域中的拟合区间，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，并对各参考平面区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，生成各参考平面区域的基准线段；上述角度计算单元27用于根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与各开窗角度线段距离最近的基准线段，并根据各开窗区域的开窗角度线段和与其距离最近的基准线段，计算各开窗区域的开窗角度输出。其中，轮廓信息获取模块16和测量模块17的具体实现方式，可以参照前文方法部分的描述，在此不再赘述。在具体实现中，对Φ7-6(12.7P×21P)型的换热翅片进行测量时，其测量结果可以包括的关键参数数据可以为八个开窗角度参数、三个补偿角度参数、三个尺寸参数和八个相关系数参数。

轮廓信息获取模块16用于获取待测换热翅片的外轮廓坐标，将外轮廓坐标传输至测量模块，并根据外轮廓坐标生成待测换热翅片的外轮廓曲线输出显示，使得使用者更直观的观察到待测翅片的整体轮廓图，方便其依据该轮廓图对待测翅片的位置进行调整。

测量模块17与轮廓信息获取模块16连接，用于对外轮廓曲线进行处理，生成测量结果输出。

图8示意性地显示了根据本发明一实施方式的基于用于测量换热翅片关键参数的分析计算平台的测量结果。如图所示：

在该实施例中，测量结果包括的关键参数数据为八个开窗角度数据、三个补偿角度数据、三个尺寸参数数据和八个相关系数数据。

在具体实现中，本发明实施例中的测量方法可以通过软件程序实现，并将实现该方法的软件程序部署到服务器上，或存储到具有存储和执行功能的电子装置上。当部署到服务器上时，就可以实现基于云端服务器满足不同地方的测量需求，并且可以积累大数据信息，方便对翅片进行分析研究。当部署到电子装置的存储介质上时，用户通过在电子装置上输入外轮廓坐标数据并启动测量指令，就可以通过电子装置的处理器执行测量程序指令，以得到测量结果输出，方便用户操作。本发明实施例中的分析计算平台同样也可以部署到服务器上，以为不同的用户提供远程测量服务。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取待测换热翅片的外轮廓坐标数据；

根据所述外轮廓坐标数据生成所述待测换热翅片的关键参数数据。

2.根据权利要求1所述的换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，所述关键参数数据包括待测换热翅片的开窗角度，所述根据外轮廓坐标数据生成待测换热翅片的关键参数数据包括：

根据所述外轮廓坐标数据生成待测换热翅片的外轮廓曲线；

根据所述外轮廓曲线确定开窗区域和参考平面区域；

对所述确定的开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段；

根据所述开窗角度线段和基准线段获取所述待测换热翅片的开窗角度。

3.根据权利要求2所述的换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，获取的所述外轮廓坐标数据包括多组，在根据所述外轮廓坐标数据生成外轮廓曲线之前还包括如下步骤：

对获取的多组外轮廓坐标数据进行数据剔除，得到外轮廓坐标样本；

对所述外轮廓坐标样本中的各坐标点分别进行平均值计算，以每个坐标点的平均值组成最终外轮廓坐标数据。

4.根据权利要求2所述的换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，所述根据外轮廓曲线确定开窗区域和参考平面区域的步骤如下：

对所述外轮廓曲线进行求导得到外轮廓特征信息；

将所述外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息进行比较，根据比较结果确定所述外轮廓曲线对应的开窗区域和参考平面区域。

5.根据权利要求4所述的换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，根据所述外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息的比较结果，还生成开窗区域分界线，

所述关键参数数据还包括待测换热翅片中呈对称设置的翅片间的长度数据，所述根据外轮廓坐标数据生成待测换热翅片的关键参数数据还包括如下步骤：

根据开窗区域分界线间的距离获取所述待测换热翅片中呈对称设置的翅片间的长度数据。

6.根据权利要求4所述的换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，对所述开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段包括：

根据预设的拟合比例分别选取各开窗区域和各参考平面区域中的拟合区间；

对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行最小二乘法拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段；

分别对各开窗区域和各参考平面区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，得到各开窗区域和各参考平面区域的最优拟合线段，将各开窗区域中的最优拟合线段作为开窗角度线段，将各参考平面区域中的最优拟合线段作为基准线段。

7.根据权利要求6所述的换热翅片关键参数计算方法，其特征在于，根据所述开窗角度线段和基准线段生成待测换热翅片的开窗角度的步骤如下：

根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与所述各开窗角度线段距离最近的基准线段；

计算各开窗区域的开窗角度线段和与其距离最近的基准线段之间的夹角，将计算出的所述夹角值作为该开窗区域的开窗角度输出。

8.换热翅片关键参数分析计算平台，其特征在于，包括：轮廓信息获取模块和测量模块；

所述轮廓信息获取模块用于获取待测换热翅片的外轮廓坐标数据，将所述外轮廓坐标数据传输至所述测量模块，并根据所述外轮廓坐标数据生成待测换热翅片的外轮廓曲线输出显示；

所述测量模块与所述轮廓信息获取模块连接，用于对所述外轮廓曲线进行处理，生成待测换热翅片的关键参数数据输出。

9.根据权利要求8所述的换热翅片关键参数分析计算平台，其特征在于，所述关键参数数据包括待测换热翅片的开窗角度，所述测量模块包括分域单元，用于根据由所述外轮廓坐标数据生成的外轮廓曲线，确定开窗区域和参考平面区域；

拟合单元，用于对所述开窗区域和参考平面区域中的外轮廓曲线进行拟合，并基于拟合结果生成开窗角度线段和基准线段；

角度计算单元，用于根据所述开窗角度线段和基准线段获取所述待测换热翅片的开窗角度。

10.根据权利要求9所述的换热翅片关键参数分析计算平台，其特征在于，所述分域单元包括分界线生成组件，用于对所述外轮廓曲线求导生成外轮廓特征信息，并将所述外轮廓特征信息与预设的标准换热翅片轮廓信息进行比较，生成开窗区域分界线；

所述关键参数数据还包括待测换热翅片中呈对称设置的翅片间的长度数据，所述测量模块还包括尺寸计算单元，用于根据开窗区域分界线间的距离获取所述待测换热翅片中呈对称设置的翅片间的长度数据。

11.根据权利要求9所述的换热翅片关键参数分析计算平台，其特征在于，所述拟合单元包括

开窗角度线段选取组件，用于根据预设的拟合比例选取各开窗区域的拟合区间，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，并对各开窗区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，生成各开窗区域的开窗角度线段；和

基准线段选取组件，用于根据预设的拟合比例选取各参考平面区域中的拟合区间，对选取的拟合区间中的外轮廓曲线进行拟合，获取各拟合区间对应的拟合线段，并对各参考平面区域中的所有拟合区间对应的拟合线段进行区域寻优，生成各参考平面区域的基准线段；

所述角度计算单元用于根据各开窗角度线段和基准线段对应的外轮廓坐标数据，确定与所述各开窗角度线段距离最近的基准线段，并根据各开窗区域的开窗角度线段和与其距离最近的基准线段，计算各开窗区域的开窗角度输出。

12.根据权利要求8至11任一项所述的换热翅片关键参数分析计算平台，其特征在于，所述轮廓信息获取模块获取的外轮廓坐标数据有多组，所述平台还包括

预处理模块，用于对获取的多组外轮廓坐标数据进行数据剔除，得到外轮廓坐标样本，对所述外轮廓坐标样本中的各坐标点分别进行平均值计算，以每个坐标点的平均值组成最终外轮廓坐标数据输出至所述轮廓信息获取模块。