CN117655315B - 一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，具体涉及铁液温度实时监测技术领域，包括浇筑工艺数据采集模块、浇筑工艺数据处理模块、浇筑工艺预警模块、浇筑工艺数据分析模块、浇筑工艺数据评估模块，浇筑工艺数据监管模块，本发明通过传感器采集每隔t时的阀门浇筑过程包内铁液的工艺参数信息，计算得到阀门浇筑温度波动指数、热交换效率指数和阀门质量评估指数，进一步分析得到温度控制评估系数、铁液温度预警系数，从而通过实时监测和计算，优化生产过程，提高生产效率和产品质量，有利于及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的预防措施，确保生产过程的安全性，有利于企业持续改进并提升竞争力。

Description

一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统

技术领域

本发明涉及铁液温度实时监测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统。

背景技术

阀门浇筑过程包内铁液是指在阀门铸造过程中，注入模具内部用于形成阀门主体的铁液，在浇筑过程中，包内铁液在高温下具有流动性，能够填充模具的各个角落和细节，经过冷却凝固后形成阀门的主体结构，操作人员需密切关注包内铁液的状态和变化，及时调整工艺参数，确保阀门产品的合格与稳定。

通过实时监测技术，能够实时监测并记录铁液温度，以便在铸造过程中进行精确的温度控制，及时调整工艺参数，这样不仅可提高产品的成品率和质量，还有助于降低能耗和减少生产成本，同时，实时监测还能及时发现潜在的工艺问题，为生产过程中的故障诊断和预防提供有力支持，因此，实施阀门浇筑过程包内铁液温度的实时监测对于提高铸造生产的效率、质量和安全性具有重要意义。

但是其在实际使用时，仍旧存在一些缺点，如实时监测技术会产生大量的温度相关的数据，处理和分析这些数据难度较大；

在阀门浇筑过程中，铁液温度会产生波动，不仅会影响到实时监测的准确性，还可能导致铁液不均匀的流动，进而影响产品的结构。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，用于解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，包括：

浇筑工艺数据采集模块：用于通过传感器采集每隔t时的阀门浇筑过程包内铁液的工艺参数信息，所述浇筑工艺数据采集模块包括壁面温度数据采集单元、冷却效率数据采集单元和阀门质量数据采集单元，所述工艺参数信息包括壁面温度信息，冷却效率信息和阀门质量信息。

浇筑工艺数据处理模块：用于接收浇筑工艺数据采集模块传输的工艺参数信息，根据壁面温度数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数，根据冷却效率数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的热交换效率指数，根据阀门质量数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量评估指数。

浇筑工艺预警模块：用于根据阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数和热交换效率指数，计算得到铁液温度预警系数。

浇筑工艺数据分析模块：用于根据阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数、热交换效率指数和阀门质量评估指数，计算得到阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数。

浇筑工艺数据评估模块：用于获取阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，并处理。

浇筑工艺数据监管模块：用于实时储存阀门浇筑过程包内铁液的铁液温度预警系数和温度控制评估系数。

优选的，所述浇筑工艺数据采集模块的具体采集方式为：

壁面温度数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的壁面温度信息，所述壁面温度信息包括模具壁面温度、模具壁面最高温度、模具壁面最低温度，分别标记为、/>、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号；

冷却效率数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的冷却效率信息，所述冷却效率信息包括模具壁面面积、铁液温度，分别标记为、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号；

阀门质量数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量信息，所述阀门质量信息包括铁液流量、阀门浇筑开始时间、阀门浇筑完成时间、阀门瑕疵数，分别标记为、/>、/>、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号。

优选的，所述阀门浇筑温度波动指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面最高温度，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面最低温度，/>表示为预设的模具壁面温差，/>表示为总采集时刻次数；

所述热交换效率指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为第/>个采集时刻的铁液温度，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面面积；

所述阀门质量评估指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门质量评估指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑完成时间，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑开始时间，/>表示为预设的阀门浇筑时间，/>表示为第/>个采集时刻的铁液流量，/>表示为第/>个采集时刻的阀门瑕疵数。

优选的，所述浇筑工艺预警模块具体为：

步骤S01：基于阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数，由公式：

，得到阀门浇筑温度预警指数，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度预警指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为预设的阀门浇筑温度波动指数；

步骤S02：基于阀门浇筑过程包内铁液的历史热交换效率指数，由公式：

，得到热交换效率预警指数，其中/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率预警指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为预设的热交换效率指数；

步骤S03：分析铁液温度预警系数的计算公式为：

，其中/>表示为铁液温度预警系数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度预警指数，表示为第/>个采集时刻的热交换效率预警指数，/>、/>分别表示为阀门浇筑温度预警指数、热交换效率预警指数的权重占比；

步骤S04：将阀门浇筑过程包内铁液的铁液温度预警系数与预设的铁液温度预警系数进行对比，若铁液温度预警系数小于预设的铁液温度预警系数，发送阀门浇筑温度预警指令至管理终端。

优选的，所述温度控制评估系数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的温度控制评估系数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门质量评估指数。

优选的，所述浇筑工艺数据评估模块的具体评估方式为：

获取阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，若温度控制评估系数小于预设的温度控制评估系数，则表明该温度下浇筑的阀门存在质量问题，应立即通知管理人员查看铸造工艺参数，反之则表明该温度下浇筑的阀门无质量问题。

本发明的技术效果和优点：

本发明提供一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，通过传感器采集每隔t时的阀门浇筑过程包内铁液的工艺参数信息，根据壁面温度数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数，根据冷却效率数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的热交换效率指数，根据阀门质量数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量评估指数，进一步分析得到温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，若温度控制评估系数小于预设的温度控制评估系数，则表明该温度下浇筑的阀门存在质量问题，应立即通知管理人员查看铸造工艺参数，反之则表明该温度下浇筑的阀门无质量问题，从而通过实时监测和计算，优化生产过程，提高生产效率和产品质量，有利于及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的预防措施，确保生产过程的安全性；

本发明提供一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，基于阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数，得到阀门浇筑温度预警指数，基于阀门浇筑过程包内铁液的历史热交换效率指数，得到热交换效率预警指数，分析得到铁液温度预警系数，与预设的铁液温度预警系数进行对比，若铁液温度预警系数小于预设的铁液温度预警系数，发送阀门浇筑温度预警指令至管理终端，有利于通过实时预警，可以及时发现浇筑过程中存在的温度波动异常、热交换效率低下等问题，避免因这些问题导致的产品质量问题，有利于企业持续改进并提升竞争力。

附图说明

图1为本发明的系统模块流程连接示意图。

图2为本发明的浇筑工艺数据采集模块结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1所示，本发明提供一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，包括浇筑工艺数据采集模块、浇筑工艺数据处理模块、浇筑工艺预警模块、浇筑工艺数据分析模块、浇筑工艺数据评估模块，浇筑工艺数据监管模块。

所述浇筑工艺数据采集模块与浇筑工艺数据处理模块连接，浇筑工艺数据处理模块与浇筑工艺预警模块和浇筑工艺数据分析模块连接，浇筑工艺数据分析模块与浇筑工艺数据评估模块连接，浇筑工艺数据评估模块和浇筑工艺预警模块与浇筑工艺数据监管模块连接。

请参阅图2所示，所述浇筑工艺数据采集模块用于通过传感器采集每隔t时的阀门浇筑过程包内铁液的工艺参数信息，所述浇筑工艺数据采集模块包括壁面温度数据采集单元、冷却效率数据采集单元和阀门质量数据采集单元，所述工艺参数信息包括壁面温度信息，冷却效率信息和阀门质量信息。

在一种可能的设计中，所述浇筑工艺数据采集模块的具体采集方式为：

壁面温度数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的壁面温度信息，所述壁面温度信息包括模具壁面温度、模具壁面最高温度、模具壁面最低温度，分别标记为、/>、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号；

冷却效率数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的冷却效率信息，所述冷却效率信息包括模具壁面面积、铁液温度，分别标记为、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号；

阀门质量数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量信息，所述阀门质量信息包括铁液流量、阀门浇筑开始时间、阀门浇筑完成时间、阀门瑕疵数，分别标记为、/>、/>、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号。

所述浇筑工艺数据处理模块用于接收浇筑工艺数据采集模块传输的工艺参数信息，根据壁面温度数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数，根据冷却效率数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的热交换效率指数，根据阀门质量数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量评估指数。

在一种可能的设计中，所述阀门浇筑温度波动指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面最高温度，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面最低温度，/>表示为预设的模具壁面温差，/>表示为总采集时刻次数；

所述热交换效率指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为第/>个采集时刻的铁液温度，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面面积；

所述阀门质量评估指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门质量评估指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑完成时间，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑开始时间，/>表示为预设的阀门浇筑时间，/>表示为第/>个采集时刻的铁液流量，/>表示为第/>个采集时刻的阀门瑕疵数。

所述浇筑工艺预警模块用于根据阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数和热交换效率指数，计算得到铁液温度预警系数。

在一种可能的设计中，所述浇筑工艺预警模块具体为：

步骤S01：基于阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数，由公式：

，得到阀门浇筑温度预警指数，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度预警指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为预设的阀门浇筑温度波动指数；

步骤S02：基于阀门浇筑过程包内铁液的历史热交换效率指数，由公式：

，得到热交换效率预警指数，其中/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率预警指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为预设的热交换效率指数；

步骤S03：分析铁液温度预警系数的计算公式为：

，其中/>表示为铁液温度预警系数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度预警指数，表示为第/>个采集时刻的热交换效率预警指数，/>、/>分别表示为阀门浇筑温度预警指数、热交换效率预警指数的权重占比；

步骤S04：将阀门浇筑过程包内铁液的铁液温度预警系数与预设的铁液温度预警系数进行对比，若铁液温度预警系数小于预设的铁液温度预警系数，发送阀门浇筑温度预警指令至管理终端。

在本实施例中，需要具体说明的是，所述预设的阀门浇筑温度波动指数的计算公式为：

=/>，其中/>表示为预设的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为总采集时刻次数；

所述预设的热交换效率指数的计算公式为：

=/>，其中/>表示为预设的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为总采集时刻次数。

所述浇筑工艺数据分析模块用于根据阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数、热交换效率指数和阀门质量评估指数，计算得到阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数。

在一种可能的设计中，所述温度控制评估系数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的温度控制评估系数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门质量评估指数。

所述浇筑工艺数据评估模块用于获取阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，并处理。

在一种可能的设计中，所述浇筑工艺数据评估模块的具体评估方式为：

获取阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，若温度控制评估系数小于预设的温度控制评估系数，则表明该温度下浇筑的阀门存在质量问题，应立即通知管理人员查看铸造工艺参数，反之则表明该温度下浇筑的阀门无质量问题。

所述浇筑工艺数据监管模块用于实时储存阀门浇筑过程包内铁液的铁液温度预警系数和温度控制评估系数。

在本实施例中，需要具体说明的是，本发明通过传感器采集每隔t时的阀门浇筑过程包内铁液的工艺参数信息，根据壁面温度数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数，根据冷却效率数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的热交换效率指数，根据阀门质量数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量评估指数，进一步分析得到温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，若温度控制评估系数小于预设的温度控制评估系数，则表明该温度下浇筑的阀门存在质量问题，应立即通知管理人员查看铸造工艺参数，反之则表明该温度下浇筑的阀门无质量问题，从而通过实时监测和计算，优化生产过程，提高生产效率和产品质量，有利于及时发现潜在的安全隐患，并采取相应的预防措施，确保生产过程的安全性。

本发明基于阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数，得到阀门浇筑温度预警指数，基于阀门浇筑过程包内铁液的历史热交换效率指数，得到热交换效率预警指数，分析得到铁液温度预警系数，与预设的铁液温度预警系数进行对比，若铁液温度预警系数小于预设的铁液温度预警系数，发送阀门浇筑温度预警指令至管理终端，有利于通过实时预警，可以及时发现浇筑过程中存在的温度波动异常、热交换效率低下等问题，避免因这些问题导致的产品质量问题，有利于企业持续改进并提升竞争力。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，其特征在于，包括：

浇筑工艺数据采集模块：用于通过传感器采集每隔t时的阀门浇筑过程包内铁液的工艺参数信息，所述浇筑工艺数据采集模块包括壁面温度数据采集单元、冷却效率数据采集单元和阀门质量数据采集单元，所述工艺参数信息包括壁面温度信息，冷却效率信息和阀门质量信息；

浇筑工艺数据处理模块：用于接收浇筑工艺数据采集模块传输的工艺参数信息，根据壁面温度数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数，根据冷却效率数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的热交换效率指数，根据阀门质量数据采集单元计算得到阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量评估指数；

所述阀门浇筑温度波动指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面最高温度，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面最低温度，/>表示为预设的模具壁面温差，/>表示为总采集时刻次数；

所述热交换效率指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为第/>个采集时刻的铁液温度，/>表示为第/>个采集时刻的模具壁面面积；

所述阀门质量评估指数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门质量评估指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑完成时间，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑开始时间，/>表示为预设的阀门浇筑时间，/>表示为第/>个采集时刻的铁液流量，/>表示为第/>个采集时刻的阀门瑕疵数；

浇筑工艺预警模块：用于根据阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数和热交换效率指数，计算得到铁液温度预警系数；

所述浇筑工艺预警模块具体为：

步骤S01：基于阀门浇筑过程包内铁液的历史阀门浇筑温度波动指数，由公式：

，得到阀门浇筑温度预警指数，其中/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度预警指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为预设的阀门浇筑温度波动指数；

步骤S02：基于阀门浇筑过程包内铁液的历史热交换效率指数，由公式：

，得到热交换效率预警指数，其中/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率预警指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为预设的热交换效率指数；

步骤S03：分析铁液温度预警系数的计算公式为：

，其中/>表示为铁液温度预警系数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度预警指数，表示为第/>个采集时刻的热交换效率预警指数，/>、/>分别表示为阀门浇筑温度预警指数、热交换效率预警指数的权重占比；

步骤S04：将阀门浇筑过程包内铁液的铁液温度预警系数与预设的铁液温度预警系数进行对比，若铁液温度预警系数小于预设的铁液温度预警系数，发送阀门浇筑温度预警指令至管理终端；

浇筑工艺数据分析模块：用于根据阀门浇筑过程包内铁液的阀门浇筑温度波动指数、热交换效率指数和阀门质量评估指数，计算得到阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数；

所述温度控制评估系数的计算公式为：

，其中/>表示为第/>个采集时刻的温度控制评估系数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门浇筑温度波动指数，/>表示为第/>个采集时刻的热交换效率指数，/>表示为第/>个采集时刻的阀门质量评估指数；

浇筑工艺数据评估模块：用于获取阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，并处理；

浇筑工艺数据监管模块：用于实时储存阀门浇筑过程包内铁液的铁液温度预警系数和温度控制评估系数。

2.根据权利要求1所述的一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，其特征在于：所述浇筑工艺数据采集模块的具体采集方式为：

壁面温度数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的壁面温度信息，所述壁面温度信息包括模具壁面温度、模具壁面最高温度、模具壁面最低温度，分别标记为、/>、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号；

冷却效率数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的冷却效率信息，所述冷却效率信息包括模具壁面面积、铁液温度，分别标记为、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号；

阀门质量数据采集单元：通过传感器每隔t时采集阀门浇筑过程包内铁液的阀门质量信息，所述阀门质量信息包括铁液流量、阀门浇筑开始时间、阀门浇筑完成时间、阀门瑕疵数，分别标记为、/>、/>、/>，其中/>=1、2……n，/>表示为第/>个采集时刻的编号。

3.根据权利要求1所述的一种阀门浇筑过程包内铁液温度实时监测系统，其特征在于：所述浇筑工艺数据评估模块的具体评估方式为：

获取阀门浇筑过程包内铁液的温度控制评估系数，与预设的温度控制评估系数进行对比，若温度控制评估系数小于预设的温度控制评估系数，则表明该温度下浇筑的阀门存在质量问题，应立即通知管理人员查看铸造工艺参数，反之则表明该温度下浇筑的阀门无质量问题。