CN117020195B - 一种用于冒口模具的温度监控管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属件注筑技术领域,具体涉及一种用于冒口模具的温度监控管理系统,包括采集层、分析层、控制层及预测层;冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性通过采集层上传,应用采集层采集冒口模具实时温度,分析层同步接收采集层中采集到的冒口磨具实时温度及上传的冒口模具中液态金属属性数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属属性数据分析冒口模具中液态金属固化趋势,本发明能够对基于冒口模具中放置的液态金属属性对冒口模具的实时温度进行采集,以采集的冒口模具实时温度结合液态金属属性分析液态金属的固化趋势,从而根据液态金属的固化趋势来控制冒口模具加热设备的温度调控。
Description
技术领域
本发明涉及金属件注筑技术领域,具体涉及一种用于冒口模具的温度监控管理系统。
背景技术
冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。功能在铸型中,冒口的型腔是存贮液态金属的空腔,在铸件形成时补给金属,有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用,而冒口的主要作用是补缩。冒口的设计功能不同的冒口,其形式、大小和开设位置均不相同,所以,冒口的设计要考虑铸造合金的性质和铸件的特点。对于凝固过程中体积收缩不大的合金(如灰铸铁),或不产生集中缩孔的合金(如锡青铜),冒口的作用主要是排放型腔中的气体和收集液流前沿混有夹杂物或氧化膜的金属液,以减少铸件上的缺陷。
然而,冒口模具在应用于金属构件注筑时,工作人员通常不关注冒口模具的实施温度变化,从而,冒口模具受温度影响,可能导致金属构件注筑过程,由冒口模具提供更多液态金属活动空间,进而造成制得的金属构件存在缺陷、不合格,以至于冒口模具为金属构件注筑过程所带来了辅助效果,无法被很好的使用。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点,本发明提供了一种用于冒口模具的温度监控管理系统,解决了上述背景技术中提出的技术问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种用于冒口模具的温度监控管理系统,包括采集层、分析层、控制层及预测层;
冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性通过采集层上传,应用采集层采集冒口模具实时温度,分析层同步接收采集层中采集到的冒口模具实时温度及上传的冒口模具中液态金属属性数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属属性数据分析冒口模具中液态金属固化趋势,控制层同步于分析层中接收分析到的冒口模具中液态金属固化趋势,基于液态金属固化趋势控制冒口模具配载加热设备的加热温度,预测层同步接收控制层中对加热设备的温度控制历史数据,并接收采集层中上传的冒口模具规格参数,应用加热设备的温度控制历史数据及冒口模具规格参数预测冒口模具成型金属件合格概率;
所述分析层包括接收模块、监测模块及分析模块,接收模块用于接收采集层中采集的冒口模具实时温度,监测模块用于监测冒口模具中液态金属存量,分析模块用于获取接收模块接收的冒口模具实时温度及监测模块监测到的冒口模具中液态金属存量数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属存量数据,分析冒口模具中液态金属固化趋势;
所述冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑表示为:
;
式中:为液态金属固化趋势表现值;/>为玻尔兹曼常数;/>为冒口模具实时温度集合;/>为冒口模具的第i组采集温度;/>为普朗克常数;/>为冒口模具中液态金属形态变异率;/>为标准大气压强;/>为吉布斯自由能;/>为液态金属固化趋势综合指数;
其中,,/>为焓;/>为熵;/>服从冒口模具中液态金属熔点越低且液态金属存量越多,/>的取值越小的设定逻辑;液态金属固化趋势表现值/>越小,则表示冒口模具中液态金属固化趋势越小;分析层基于连续接收的冒口模具实时温度,对冒口模具中液态金属固化趋势进行连续的分析。
更进一步地,所述采集层包括同调模块、传感模块及储存模块,同调模块用于设定温度触发阈值,传感模块用于实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,储存模块用于接收同调模块中设定的温度触发阈值,基于温度触发阈值接收传感模块感应到的温度数据,对符合温度触发阈值的温度数据进行储存,对不符合温度触发阈值的温度数据进行舍弃;
其中,冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性由系统端用户手动向储存模块中上传,冒口模具中液态金属属性包括金属熔点、金属沸点、金属固点,所述传感模块设置有若干组,若干组所述传感模块均匀分布于冒口模具周围,传感模块设置的组数根据冒口模具的型体进行设定,且服从冒口模具型体越趋于球体传感模块设置组数越少,反之,则越多的设定逻辑。
更进一步地,所述传感模块的应用组数在设定时,通过下式求取传感模块的设定数量,公式为:
;
式中:为传感模块部署数量;/>为传感模块部署基础量;/>为冒口模具表面不处于同一平面的面的数量;/>为冒口模具的第1组面上存在的角数量;/>为冒口模具的第1组面的最大对角距离;/>为冒口模具中液态金属存量;/>为权重;
其中,传感模块部署数量向上取整,权重/>基于冒口模具的内部复杂程度进行设定,冒口模具的内部复杂程度越高,权重/>的取值越大。
更进一步地,所述分析模块运行阶段,同步对自身运行分析得到的液态金属固化趋势表现值进行储存,通过冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑对液态金属固化趋势表现值进行求取时,的值超过或与液态金属沸点相等时,该次冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑运行求取的液态金属固化趋势表现值判定为无效,且不执行于分析模块中储存的操作。
更进一步地,所述控制层包括调节模块及锁定模块,调节模块用于接收分析模块中分析得到的冒口模具中液态金属固化趋势,识别液态金属固化趋势值连续变化态势,基于液态金属固化趋势值连续变化态势控制冒口模具配载加热设备进行温度调节,锁定模块用于锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限;
其中,液态金属固化趋势值连续变化态势包括:液态金属固化趋势值连续变大、液态金属固化趋势值连续变小及液态金属固化趋势值上下无规则浮动,调节模块对冒口模具配载加热设备的温度调节,在液态金属固化趋势值连续变小时,控制冒口模具配载加热设备温度下调,在液态金属固化趋势值连续变大时,控制冒口模具配载加热设备温度上调,在液态金属固化趋势值上下无规则浮动时,控制冒口模具配载加热设备调节温度至金属熔点以上沸点以下的任意温度,冒口模具配载加热设备在进行温度调节操作时,初始应用温度调节上限为金属沸点,初始应用温度调节下限为金属熔点。
更进一步地,所述冒口模具配载加热设备在基于液态金属固化趋势值连续变化态势,由调节模块控制进行持续的温度调节后,锁定模块对调节模块各次运行调节温度进行获取,将获取的最大调节温度及最小调节温度,应用于冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限的锁定;
其中,锁定模块运行监测调节模块运行次数,在调节模块运行次数不少于3次时,触发运行,执行锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限的操作,所述锁定模块于每次冒口模具配载加热设备处理新的冒口模具时重置运行。
更进一步地,所述锁定模块对冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限进行锁定后,同步应用传感模块实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,在温度达到下限时控制冒口模具配载加热设备运行加热,在冒口模具配载加热设备运行加热至温度调节上限后结束运行,如此反复,使冒口模具配载加热设备加热温度实时处于温度调节上限及下限之间。
更进一步地,所述预测层包括捕捉模块、预测模块及反馈模块,所述捕捉模块用于获取冒口模具中液态金属固化趋势分析结果、调节模块运行次数及锁定模块运行锁定的冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限,预测模块用于接收捕捉模块运行获取到的数据,应用接收数据预测冒口模具成型金属件合格概率,反馈模块用于储存预测模块中对于冒口模具成型金属件合格概率的预测结果,对冒口模具成型金属件合格概率预测结果进行集中输出;
其中,反馈模块中储存的冒口模具成型金属件合格概率预测结果数据,通过无线网络向系统端用户使用的移动计算机传输,系统端用户于移动计算机上对冒口模具成型金属件合格概率预测结果数据进行读取。
更进一步地,所述预测模块中冒口模具成型金属件合格概率预测逻辑表示为:
;
式中:为冒口模具成型金属件合格概率评分;/>为第x次求取的液态金属固化趋势表现值;/>为液态金属固化趋势表现值求取总次数;/>为冒口模具中储存的液态金属衰减量;/>为液态金属固化条件偏置;/>为调节模块运行参数;/>为锁定模块锁定的温度调节上限值及下限值;
其中,所述预测模块中设定有金属件合格评分,通过上式求取的冒口模具成型金属件合格概率评分与预测模块中设定的金属件合格评分的比值,记作冒口模具成型金属件合格概率。
更进一步地,所述同调模块通过介质电性连接有传感模块及储存模块,所述储存模块通过介质电性连接有接收模块,所述接收模块通过介质电性连接有监测模块及分析模块,所述分析模块通过介质电性连接有调节模块,所述调节模块通过介质电性连接有锁定模块,所述储存模块及锁定模块通过介质电性连接有捕捉模块,所述捕捉模块通过介质电性连接有预测模块及反馈模块。
采用本发明提供的技术方案,与已知的公有技术相比,具有如下有益效果:
1、本发明提供一种用于冒口模具的温度监控管理系统,该系统在运行过程中,能够对基于冒口模具中放置的液态金属属性对冒口模具的实时温度进行采集,进而以采集的冒口模具实时温度结合液态金属属性分析液态金属的固化趋势,从而根据液态金属的固化趋势来控制冒口模具加热设备的温度调控,最终在冒口模具加热设备温度调控中进一步采集数据,实现冒口模具加热设备的运行加热逻辑设定,达到对冒口模具温度监控管理的效果。
2,本发明中系统在运行过程中,能够根据系统运行对冒口模具加热设备的温度调控,来分析冒口模具加热设备运行最终得到的冒口模具成型成品的合格概率,从而以此进一步提供系统端用户数据参考,确保冒口模具加热设备在系统控制及用户管理状态下,运行更加稳定可靠。
3、本发明中系统在运行时,通过冒口模具加热设备温度调控逻辑的设定,进一步提升了冒口模具加热设备运行的鲁棒性,确保冒口模具加热设备在长期运行状态下,仍能够稳定的对冒口模具提供加热效果,通过以本系统中提供的冒口模具加热设备对温度进行调控,能够一定程度的节省冒口模具加热设备运行耗费能源,使冒口模具的加热过程更加节能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种用于冒口模具的温度监控管理系统的结构示意图;
图2为本发明中系统运行原理示意图;
图3为本发明中传感模块部署状态展示示意图;
图中的标号分别代表:1、冒口模具成品示例;2、传感模块分布位置示例。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例一
本实施例的一种用于冒口模具的温度监控管理系统,如图1所示,包括采集层、分析层、控制层及预测层;
冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性通过采集层上传,应用采集层采集冒口模具实时温度,分析层同步接收采集层中采集到的冒口模具实时温度及上传的冒口模具中液态金属属性数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属属性数据分析冒口模具中液态金属固化趋势,控制层同步于分析层中接收分析到的冒口模具中液态金属固化趋势,基于液态金属固化趋势控制冒口模具配载加热设备的加热温度,预测层同步接收控制层中对加热设备的温度控制历史数据,并接收采集层中上传的冒口模具规格参数,应用加热设备的温度控制历史数据及冒口模具规格参数预测冒口模具成型金属件合格概率;
分析层包括接收模块、监测模块及分析模块,接收模块用于接收采集层中采集的冒口模具实时温度,监测模块用于监测冒口模具中液态金属存量,分析模块用于获取接收模块接收的冒口模具实时温度及监测模块监测到的冒口模具中液态金属存量数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属存量数据,分析冒口模具中液态金属固化趋势;
冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑表示为:
;
式中:为液态金属固化趋势表现值;/>为玻尔兹曼常数;/>为冒口模具实时温度集合;/>为冒口模具的第i组采集温度;/>为普朗克常数;/>为冒口模具中液态金属形态变异率;/>为标准大气压强;/>为吉布斯自由能;/>为液态金属固化趋势综合指数;
其中,,/>为焓;/>为熵;/>服从冒口模具中液态金属熔点越低且液态金属存量越多,/>的取值越小的设定逻辑;液态金属固化趋势表现值/>越小,则表示冒口模具中液态金属固化趋势越小;分析层基于连续接收的冒口模具实时温度,对冒口模具中液态金属固化趋势进行连续的分析;
采集层包括同调模块、传感模块及储存模块,同调模块用于设定温度触发阈值,传感模块用于实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,储存模块用于接收同调模块中设定的温度触发阈值,基于温度触发阈值接收传感模块感应到的温度数据,对符合温度触发阈值的温度数据进行储存,对不符合温度触发阈值的温度数据进行舍弃;
其中,冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性由系统端用户手动向储存模块中上传,冒口模具中液态金属属性包括金属熔点、金属沸点、金属固点,传感模块设置有若干组,若干组传感模块均匀分布于冒口模具周围,传感模块设置的组数根据冒口模具的型体进行设定,且服从冒口模具型体越趋于球体传感模块设置组数越少,反之,则越多的设定逻辑;
控制层包括调节模块及锁定模块,调节模块用于接收分析模块中分析得到的冒口模具中液态金属固化趋势,识别液态金属固化趋势值连续变化态势,基于液态金属固化趋势值连续变化态势控制冒口模具配载加热设备进行温度调节,锁定模块用于锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限;
其中,液态金属固化趋势值连续变化态势包括:液态金属固化趋势值连续变大、液态金属固化趋势值连续变小及液态金属固化趋势值上下无规则浮动,调节模块对冒口模具配载加热设备的温度调节,在液态金属固化趋势值连续变小时,控制冒口模具配载加热设备温度下调,在液态金属固化趋势值连续变大时,控制冒口模具配载加热设备温度上调,在液态金属固化趋势值上下无规则浮动时,控制冒口模具配载加热设备调节温度至金属熔点以上沸点以下的任意温度,冒口模具配载加热设备在进行温度调节操作时,初始应用温度调节上限为金属沸点,初始应用温度调节下限为金属熔点;
预测层包括捕捉模块、预测模块及反馈模块,捕捉模块用于获取冒口模具中液态金属固化趋势分析结果、调节模块运行次数及锁定模块运行锁定的冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限,预测模块用于接收捕捉模块运行获取到的数据,应用接收数据预测冒口模具成型金属件合格概率,反馈模块用于储存预测模块中对于冒口模具成型金属件合格概率的预测结果,对冒口模具成型金属件合格概率预测结果进行集中输出;
其中,反馈模块中储存的冒口模具成型金属件合格概率预测结果数据,通过无线网络向系统端用户使用的移动计算机传输,系统端用户于移动计算机上对冒口模具成型金属件合格概率预测结果数据进行读取;
预测模块中冒口模具成型金属件合格概率预测逻辑表示为:
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式中:为冒口模具成型金属件合格概率评分;/>为第x次求取的液态金属固化趋势表现值;/>为液态金属固化趋势表现值求取总次数;/>为冒口模具中储存的液态金属衰减量;/>为液态金属固化条件偏置;/>为调节模块运行参数;/>为锁定模块锁定的温度调节上限值及下限值;
其中,预测模块中设定有金属件合格评分,通过上式求取的冒口模具成型金属件合格概率评分与预测模块中设定的金属件合格评分的比值,记作冒口模具成型金属件合格概率;
同调模块通过介质电性连接有传感模块及储存模块,储存模块通过介质电性连接有接收模块,接收模块通过介质电性连接有监测模块及分析模块,分析模块通过介质电性连接有调节模块,调节模块通过介质电性连接有锁定模块,储存模块及锁定模块通过介质电性连接有捕捉模块,捕捉模块通过介质电性连接有预测模块及反馈模块。
在本实施例中,同调模块运行设定温度触发阈值,传感模块同步实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,储存模块后置运行接收同调模块中设定的温度触发阈值,基于温度触发阈值接收传感模块感应到的温度数据,对符合温度触发阈值的温度数据进行储存,对不符合温度触发阈值的温度数据进行舍弃,接收模块进一步接收采集层中采集的冒口模具实时温度,再由监测模块监测冒口模具中液态金属存量,分析模块同步获取接收模块接收的冒口模具实时温度及监测模块监测到的冒口模具中液态金属存量数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属存量数据,分析冒口模具中液态金属固化趋势,调节模块同步运行接收分析模块中分析得到的冒口模具中液态金属固化趋势,识别液态金属固化趋势值连续变化态势,基于液态金属固化趋势值连续变化态势控制冒口模具配载加热设备进行温度调节,并通过锁定模块锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限,捕捉模块后置运行获取冒口模具中液态金属固化趋势分析结果、调节模块运行次数及锁定模块运行锁定的冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限,预测模块接收捕捉模块运行获取到的数据,应用接收数据预测冒口模具成型金属件合格概率,最后通过反馈模块储存预测模块中对于冒口模具成型金属件合格概率的预测结果,对冒口模具成型金属件合格概率预测结果进行集中输出;
通过上述记载预测模块中冒口模具成型金属件合格概率预测逻辑,以及冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑,对预测模块中冒口模具成型金属件合格概率带来预测进行数字化预测结果输出条件,以便于系统端用户更加快捷的于系统中读取冒口模具成型金属件合格概率,以及对冒口模具加热设备进行稳定、安全且有效的调控;
参见图2所示,通过图2能够进一步提供上述系统的运行逻辑,且由图3进一步表示,示出了传感模块的设置逻辑。
实施例二
在具体实施层面,在实施例1的基础上,本实施例参照图1对实施例1中一种用于冒口模具的温度监控管理系统做进一步具体说明:
采集层包括同调模块、传感模块及储存模块,同调模块用于设定温度触发阈值,传感模块用于实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,储存模块用于接收同调模块中设定的温度触发阈值,基于温度触发阈值接收传感模块感应到的温度数据,对符合温度触发阈值的温度数据进行储存,对不符合温度触发阈值的温度数据进行舍弃;
其中,冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性由系统端用户手动向储存模块中上传,冒口模具中液态金属属性包括金属熔点、金属沸点、金属固点,传感模块设置有若干组,若干组传感模块均匀分布于冒口模具周围,传感模块设置的组数根据冒口模具的型体进行设定,且服从冒口模具型体越趋于球体传感模块设置组数越少,反之,则越多的设定逻辑。
通过上述设置,能够进一步提供以储存模块运行在对采集的温度数据进行储存时的储存逻辑,使储存模块稳定对系统中采集的温度数据进行储存,为系统中后续模块的运行提供必要的数据支持。
如图1所示,分析模块运行阶段,同步对自身运行分析得到的液态金属固化趋势表现值进行储存,通过冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑对液态金属固化趋势表现值进行求取时,的值超过或与液态金属沸点相等时,该次冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑运行求取的液态金属固化趋势表现值判定为无效,且不执行于分析模块中储存的操作。
通过上述设置,为系统中冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑的运行结果,带来了更进一步的数据分析效果,以便于通过冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑求取的结果,能够稳定且安全的提供至控制层,供控制层的运行所使用。
如图1所示,冒口模具配载加热设备在基于液态金属固化趋势值连续变化态势,由调节模块控制进行持续的温度调节后,锁定模块对调节模块各次运行调节温度进行获取,将获取的最大调节温度及最小调节温度,应用于冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限的锁定;
其中,锁定模块运行监测调节模块运行次数,在调节模块运行次数不少于3次时,触发运行,执行锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限的操作,锁定模块于每次冒口模具配载加热设备处理新的冒口模具时重置运行。
通过上述设置,为系统提供了更进一步的运行逻辑,确保系统运行能够持续的对冒口模具加热设备带来持续的控制效果。
实施例三
在具体实施层面,在实施例1的基础上,本实施例参照图1对实施例1中一种用于冒口模具的温度监控管理系统做进一步具体说明:
锁定模块对冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限进行锁定后,同步应用传感模块实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,在温度达到下限时控制冒口模具配载加热设备运行加热,在冒口模具配载加热设备运行加热至温度调节上限后结束运行,如此反复,使冒口模具配载加热设备加热温度实时处于温度调节上限及下限之间。
通过上述设置,为控制层中调节模块及锁定模块的运行带来了更进一步的运行逻辑,以此辅助系统整体运行对模具加热设备带来持续的监控管理效果。
综上而言,上述实施例中系统在运行过程中,能够对基于冒口模具中放置的液态金属属性对冒口模具的实时温度进行采集,进而以采集的冒口模具实时温度结合液态金属属性分析液态金属的固化趋势,从而根据液态金属的固化趋势来控制冒口模具加热设备的温度调控,最终在冒口模具加热设备温度调控中进一步采集数据,实现冒口模具加热设备的运行加热逻辑设定,达到对冒口模具温度监控管理的效果;且本系统在运行过程中,能够根据系统运行对冒口模具加热设备的温度调控,来分析冒口模具加热设备运行最终得到的冒口模具成型成品的合格概率,从而以此进一步提供系统端用户数据参考,确保冒口模具加热设备在系统控制及用户管理状态下,运行更加稳定可靠;同时,该系统在运行时,通过冒口模具加热设备温度调控逻辑的设定,进一步提升了冒口模具加热设备运行的鲁棒性,确保冒口模具加热设备在长期运行状态下,仍能够稳定的对冒口模具提供加热效果,通过以本系统中提供的冒口模具加热设备对温度进行调控,能够一定程度的节省冒口模具加热设备运行耗费能源,使冒口模具的加热过程更加节能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种用于冒口模具的温度监控管理系统,其特征在于,包括采集层、分析层、控制层及预测层;
冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性通过采集层上传,应用采集层采集冒口模具实时温度,分析层同步接收采集层中采集到的冒口模具实时温度及上传的冒口模具中液态金属属性数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属属性数据分析冒口模具中液态金属固化趋势,控制层同步于分析层中接收分析到的冒口模具中液态金属固化趋势,基于液态金属固化趋势控制冒口模具配载加热设备的加热温度,预测层同步接收控制层中对加热设备的温度控制历史数据,并接收采集层中上传的冒口模具规格参数,应用加热设备的温度控制历史数据及冒口模具规格参数预测冒口模具成型金属件合格概率;
所述分析层包括接收模块、监测模块及分析模块,接收模块用于接收采集层中采集的冒口模具实时温度,监测模块用于监测冒口模具中液态金属存量,分析模块用于获取接收模块接收的冒口模具实时温度及监测模块监测到的冒口模具中液态金属存量数据,基于冒口模具实时温度及冒口模具中液态金属存量数据,分析冒口模具中液态金属固化趋势;
所述冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑表示为:
;
式中:为液态金属固化趋势表现值;/>为玻尔兹曼常数;/>为冒口模具实时温度集合;/>为冒口模具的第i组采集温度;/>为普朗克常数;/>为冒口模具中液态金属形态变异率;/>为标准大气压强;/>为吉布斯自由能;/>为液态金属固化趋势综合指数;
其中,,/>为焓;/>为熵;/>服从冒口模具中液态金属熔点越低且液态金属存量越多,/>的取值越小的设定逻辑;液态金属固化趋势表现值/>越小,则表示冒口模具中液态金属固化趋势越小;分析层基于连续接收的冒口模具实时温度,对冒口模具中液态金属固化趋势进行连续的分析;
所述控制层包括调节模块及锁定模块,调节模块用于接收分析模块中分析得到的冒口模具中液态金属固化趋势,识别液态金属固化趋势值连续变化态势,基于液态金属固化趋势值连续变化态势控制冒口模具配载加热设备进行温度调节,锁定模块用于锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限;
其中,液态金属固化趋势值连续变化态势包括:液态金属固化趋势值连续变大、液态金属固化趋势值连续变小及液态金属固化趋势值上下无规则浮动,调节模块对冒口模具配载加热设备的温度调节,在液态金属固化趋势值连续变小时,控制冒口模具配载加热设备温度下调,在液态金属固化趋势值连续变大时,控制冒口模具配载加热设备温度上调,在液态金属固化趋势值上下无规则浮动时,控制冒口模具配载加热设备调节温度至金属熔点以上沸点以下的任意温度,冒口模具配载加热设备在进行温度调节操作时,初始应用温度调节上限为金属沸点,初始应用温度调节下限为金属熔点;
所述冒口模具配载加热设备在基于液态金属固化趋势值连续变化态势,由调节模块控制进行持续的温度调节后,锁定模块对调节模块各次运行调节温度进行获取,将获取的最大调节温度及最小调节温度,应用于冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限的锁定;
其中,锁定模块运行监测调节模块运行次数,在调节模块运行次数不少于3次时,触发运行,执行锁定冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限的操作,所述锁定模块于每次冒口模具配载加热设备处理新的冒口模具时重置运行;
所述预测层包括捕捉模块、预测模块及反馈模块,所述捕捉模块用于获取冒口模具中液态金属固化趋势分析结果、调节模块运行次数及锁定模块运行锁定的冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限,预测模块用于接收捕捉模块运行获取到的数据,应用接收数据预测冒口模具成型金属件合格概率,反馈模块用于储存预测模块中对于冒口模具成型金属件合格概率的预测结果,对冒口模具成型金属件合格概率预测结果进行集中输出;
其中,反馈模块中储存的冒口模具成型金属件合格概率预测结果数据,通过无线网络向系统端用户使用的移动计算机传输,系统端用户于移动计算机上对冒口模具成型金属件合格概率预测结果数据进行读取;
所述预测模块中冒口模具成型金属件合格概率预测逻辑表示为:
;
式中:为冒口模具成型金属件合格概率评分;/>为第x次求取的液态金属固化趋势表现值;/>为液态金属固化趋势表现值求取总次数;/>为冒口模具中储存的液态金属衰减量;/>为液态金属固化条件偏置;/>为调节模块运行参数;/>为锁定模块锁定的温度调节上限值及下限值;
其中,所述预测模块中设定有金属件合格评分,通过上式求取的冒口模具成型金属件合格概率评分与预测模块中设定的金属件合格评分的比值,记作冒口模具成型金属件合格概率。
2.根据权利要求1所述的一种用于冒口模具的温度监控管理系统,其特征在于,所述采集层包括同调模块、传感模块及储存模块,同调模块用于设定温度触发阈值,传感模块用于实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,储存模块用于接收同调模块中设定的温度触发阈值,基于温度触发阈值接收传感模块感应到的温度数据,对符合温度触发阈值的温度数据进行储存,对不符合温度触发阈值的温度数据进行舍弃;
其中,冒口模具的规格参数及冒口模具中液态金属属性由系统端用户手动向储存模块中上传,冒口模具中液态金属属性包括金属熔点、金属沸点、金属固点,所述传感模块设置有若干组,若干组所述传感模块均匀分布于冒口模具周围,传感模块设置的组数根据冒口模具的型体进行设定,且服从冒口模具型体越趋于球体传感模块设置组数越少,反之,则越多的设定逻辑。
3.根据权利要求2所述的一种用于冒口模具的温度监控管理系统,其特征在于,所述传感模块的应用组数在设定时,通过下式求取传感模块的设定数量,公式为:
;
式中:为传感模块部署数量;/>为传感模块部署基础量;/>为冒口模具表面不处于同一平面的面的数量;/>为冒口模具的第1组面上存在的角数量;/>为冒口模具的第1组面的最大对角距离;/>为冒口模具中液态金属存量;/>为权重;
其中,传感模块部署数量向上取整,权重/>基于冒口模具的内部复杂程度进行设定,冒口模具的内部复杂程度越高,权重/>的取值越大。
4.根据权利要求1所述的一种用于冒口模具的温度监控管理系统,其特征在于,所述分析模块运行阶段,同步对自身运行分析得到的液态金属固化趋势表现值进行储存,通过冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑对液态金属固化趋势表现值进行求取时,的值超过或与液态金属沸点相等时,该次冒口模具中液态金属固化趋势分析逻辑运行求取的液态金属固化趋势表现值判定为无效,且不执行于分析模块中储存的操作。
5.根据权利要求1所述的一种用于冒口模具的温度监控管理系统,其特征在于,所述锁定模块对冒口模具配载加热设备的温度调节上限及下限进行锁定后,同步应用传感模块实时感应冒口模具配载加热设备的加热温度,在温度达到下限时控制冒口模具配载加热设备运行加热,在冒口模具配载加热设备运行加热至温度调节上限后结束运行,如此反复,使冒口模具配载加热设备加热温度实时处于温度调节上限及下限之间。
6.根据权利要求2所述的一种用于冒口模具的温度监控管理系统,其特征在于,所述同调模块通过介质电性连接有传感模块及储存模块,所述储存模块通过介质电性连接有接收模块,所述接收模块通过介质电性连接有监测模块及分析模块,所述分析模块通过介质电性连接有调节模块,所述调节模块通过介质电性连接有锁定模块,所述储存模块及锁定模块通过介质电性连接有捕捉模块,所述捕捉模块通过介质电性连接有预测模块及反馈模块。
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