一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统的制作方法

本发明涉及金属加工制造领域，具体涉及一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统。

背景技术：

1、铝粉分类过程监测系统是针对工业领域铝粉的生产分类而生的过程监测系统，铝粉的生产与分类是紧紧相联系在一起的，生产是分类的过程，分类是生产的结果，对铝粉的生产分类过程所涉及到的各环节、各状态进行监测研究，有助于提高铝粉生产分类的效率，可降低过程成本。

2、现有技术存在以下不足：

3、在对材料进行粉碎研磨时，通常需要在研磨后对铝粉进行气流分级操作，气流分级机分级效率不高，需要对粉料多次处理才能实现较好分级效果，气流处理后需要重复过筛，由于研磨子直径不统一，筛后铝粉粒径跨度较大，需进行初步分类处理才能进入除杂环节。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，以解决背景技术中的不足。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，包括数据采集模块、数据分析模块、警示模块、数据监测模块和可视化模块；

3、数据采集模块：用于收集有关材料性质、设备参数等多源数据，并进行预处理；

4、数据分析模块：用于对收集到的多源数据进行分析，生成两个不同维度的系统参数，以进行综合处理；

5、警示模块：用于对数据分析模块中所用数据进行可行性检验，从实际生产的角度进行阈值限定，以保证生产安全性；

6、数据监测模块：用于对数据分析模块的分析结果进行监测整合，根据规格和纯度两个参数，对铝粉分类进行结果整理；

7、可视化模块：用于直接简明地展示铝粉生产分类全过程的数据信息参数，供监测者实时掌控铝粉状态。

8、在一个优选地实施方式中，数据采集模块包括材料自身性质和各项设备参数；

9、材料自身性质包括材料洛氏硬度值、材料铝纯度值，设备参数包括球磨机磨罐转速、球磨机研磨子直径、电阻炉电流强度、电阻炉转管速度、直读光谱分析仪铝纯度值。

10、在一个优选地实施方式中，数据分析模块对多源参数的分析整理分为以下步骤：

11、根据材料洛氏硬度值、球磨机磨罐转速、球磨机研磨子直径可分析铝粉的规格指数ps，公式为：式中，hrb为材料洛氏硬度值、rpm1为球磨机磨罐转速、d为球磨机研磨子直径，α1、α2、α3分别为材料洛氏硬度值、球磨机磨罐转速、球磨机研磨子直径的比例系数；

12、根据电阻炉电流强度、电阻炉转管速度、直读光谱分析仪铝纯度值可分析铝粉的纯度指数pi，公式为：式中，i为电阻炉电流强度、qp为直读光谱分析仪铝纯度值、rpm2为电阻炉转管速度，β1、β2、β3分别为电阻炉电流强度、直读光谱分析仪铝纯度值、电阻炉转管速度的比例系数。

13、在一个优选地实施方式中，直读光谱分析仪铝纯度值qp的获取步骤如下：

14、取得直读光谱分析仪铝纯度值qp之前，需对材料进行除杂处理，以化学物理手段，运用离子交换方法，将材料中检测超标存在的杂质元素置换，以可溶解性盐的形式析出杂质元素，对材料进行洗涤过滤，直至检测杂质元素含量达标。

15、在一个优选地实施方式中，警示模块的运行逻辑如下：

16、在对铝粉规格指数ps的分析中，球磨机磨罐转速rpm1存在上限，为防止转速过快导致的摩擦生热对铝粉造成热变形，并且防止转速过快对磨罐和转轴的不必要损耗，警示模块会对球磨机磨罐转速进行检测，当转速超出阈值，警示模块会发出警示信号；

17、在对铝粉纯度指数pi的分析中，电阻炉电流强度i存在上限，电阻炉本身存在温度极限值，电流强度不能持续增强，警示模块会对电阻炉内温度进行检测，当温度达到极限，警示模块会发出警示信号。

18、在一个优选地实施方式中，数据监测模块对分析结果的监测整合过程：

19、由数据分析模块得到的规格指数和纯度指数，经数据监测模块综合整理后，实现对铝粉类型的分类管理，通过确定规格指数和纯度指数即可确定类别。

20、在一个优选地实施方式中，可视化模块的运作逻辑：

21、可视化模块利用可视化工具，将数据监测模块的分类结果及其处理过程的各项指标参数传送给监测管理中心进行可视化展示，以供监测管理中心更直观地监测铝粉生产分类的流程。

22、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

23、将材料的研磨粉碎环节进行标准化处理，根据材料的洛氏硬度特征，使用同一直径的研磨子，确保研磨粉末粒径规格的统一，省略气流分级环节，缩短了处理流程，提高了生产效率，降低了过程成本，同时避免了气流分级的分级不充分风险。

技术特征：

1.一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据分析模块、警示模块、数据监测模块和可视化模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：数据采集模块包括材料自身性质和各项设备参数；

3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：数据分析模块对多源参数的分析整理分为以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：直读光谱分析仪铝纯度值qp的获取步骤如下：

5.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：警示模块的运行逻辑如下：

6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：数据监测模块对分析结果的监测整合过程：

7.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，其特征在于：可视化模块的运作逻辑：

技术总结
本发明公开了一种基于数据分析的铝粉分类过程监测系统，涉及金属加工制造领域，包括数据采集模块、数据分析模块、警示模块、数据监测模块和可视化模块；通过收集包括材料自身特性参数和生产环节各设备参数内的数据，对铝粉生产分类进行数据分析，分别从铝粉的粒径和纯度两个特征维度进行分类标记，设定告警环节以同时兼顾生产安全性和高效性，完成对铝粉的生产分类全程监测记录后，将数据通过可视化模块传输到监测管理中心，以对铝粉的生产分类进行实时监测管理。本发明有效提高了工业铝粉生产分类的流程效率。

技术研发人员：杜小红
受保护的技术使用者：上海晨洋新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16