【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及溫度調(diào)控的，特別是涉及一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法。
技術(shù)介紹
1、隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)意識的增強，低碳環(huán)保已成為各行各業(yè)發(fā)展的重要方向。在金屬加工領(lǐng)域，傳統(tǒng)加工液雖能滿足一定的加工需求，但其生產(chǎn)原料多含不可再生資源，且在使用過程中易產(chǎn)生揮發(fā)性有機化合物(vocs)，廢棄處理時也可能對環(huán)境造成二次污染，與低碳環(huán)保理念相悖。因此，開發(fā)一種低碳環(huán)保型金屬加工液，對于促進(jìn)金屬加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
2、低碳環(huán)保型金屬加工液具有以下特點：一是原料選擇傾向于可再生資源或低環(huán)境影響的化學(xué)品；二是制備過程應(yīng)減少能源消耗和碳排放；三是使用過程中應(yīng)減少vocs的排放，同時具備良好的潤滑、防銹和冷卻性能；四是廢棄處理時應(yīng)易于降解或回收再利用，減少對環(huán)境的影響。
3、在低碳環(huán)保型金屬加工液制備的過程中，溫度的精準(zhǔn)控制是尤為重要的；具體地，低碳環(huán)保型金屬加工液由于采用可再生資源或低環(huán)境影響的化學(xué)品，如生物基酯類化合物，這些材料的分子結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，溫度變化可能引發(fā)分解或性能下降。另外，溫度控制的精準(zhǔn)性不僅可以提升反應(yīng)的效率，還可以減少不必要的能耗，例如，在加熱或冷卻過程中，如果能夠?qū)囟葒?yán)格控制在工藝所需的區(qū)間內(nèi)，就可以避免過度加熱或冷卻帶來的能源浪費，進(jìn)而降低碳排放。從成分均勻混合的角度而言，金屬加工液中多種添加劑需要在合適的溫度下才能充分溶解和均勻分散，溫度控制不當(dāng)可能導(dǎo)致乳化不均勻、分層或添加劑失效。基于上述重要性，如何實現(xiàn)酯基金屬加工液制備溫度的精準(zhǔn)控制成為了促進(jìn)相關(guān)低碳環(huán)保型金屬加工液廣
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)實時溫度反饋和自適應(yīng)調(diào)整，確保每個階段的溫度都保持在材料所需的最佳范圍內(nèi)的酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法。
2、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，所述酯基金屬加工液包括低碳酯類基礎(chǔ)油、環(huán)保乳化劑、極壓抗磨劑、低碳防腐劑、緩蝕劑、輔助添加劑，所述溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法包括：
3、針對低碳酯類基礎(chǔ)油設(shè)定基礎(chǔ)加熱功率，通過pid控制將所述低碳酯類基礎(chǔ)油加熱至第一設(shè)定溫度范圍；
4、分別執(zhí)行所述環(huán)保乳化劑添和極壓抗磨劑的加入過程，且加入過程中基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及圖像監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，加入完成后控制溫度達(dá)到第三設(shè)定溫度范圍；
5、同時加入所述低碳防腐劑與緩蝕劑，加入過程中通過pid控制進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，加入完成后控制溫度達(dá)到常溫；
6、執(zhí)行常溫控制，完成輔助添加劑的添加溫度控制。
7、進(jìn)一步地，針對低碳酯類基礎(chǔ)油設(shè)定基礎(chǔ)加熱功率，通過pid控制將所述低碳酯類基礎(chǔ)油加熱至第一設(shè)定溫度范圍，包括：
8、根據(jù)所述低碳酯類基礎(chǔ)油的物理性質(zhì)和工藝要求，確定所述第一設(shè)定溫度范圍；并由所述工藝要求中提取所述第一設(shè)定溫度范圍對應(yīng)的加熱時間要求；
9、基于所述第一設(shè)定溫度范圍和加熱時間要求，計算所述基礎(chǔ)加熱功率；
10、對pid控制器的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，通過溫度傳感器實時監(jiān)測所述低碳酯類基礎(chǔ)油的溫度，且將實時監(jiān)測到的溫度反饋給所述pid控制器；
11、開啟加熱設(shè)備，根據(jù)所述pid控制器的指令，逐步加熱基礎(chǔ)油至所述第一設(shè)定溫度范圍。
12、進(jìn)一步地，對pid控制器的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，采用經(jīng)驗法、ziegler-nichols方法或自動整定算法中的一種。
13、進(jìn)一步地，分別執(zhí)行所述環(huán)保乳化劑添和極壓抗磨劑的加入過程，且加入過程中基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及圖像監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，包括：
14、將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型加載到控制系統(tǒng)中，并初始化圖像監(jiān)測設(shè)備；
15、加入所述環(huán)保乳化劑，過程中通過圖像監(jiān)測系統(tǒng)實時檢測加入所述環(huán)保乳化液后的分散相粒子特征集合，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)圖像監(jiān)測系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，實時預(yù)測乳化狀態(tài)的變化趨勢，根據(jù)所述變化趨勢進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；
16、完成所述環(huán)保乳化劑的加入后，將溶液溫度調(diào)節(jié)至第二設(shè)定溫度范圍；
17、加入所述極壓抗磨劑，過程中通過圖像監(jiān)測系統(tǒng)實時檢測所述極壓抗磨劑在溶液中的分布狀態(tài)，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)圖像監(jiān)測系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，預(yù)測極壓抗磨劑在溶液中的分散趨勢，根據(jù)所述分散趨勢進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)；
18、完成所述極壓抗磨劑的加入后，將溶液溫度調(diào)節(jié)至第三設(shè)定溫度范圍。
19、進(jìn)一步地，加入所述環(huán)保乳化劑，過程中通過圖像監(jiān)測系統(tǒng)實時檢測加入所述環(huán)保乳化液后的分散相粒子特征集合，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)圖像監(jiān)測系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，實時預(yù)測乳化狀態(tài)的變化趨勢，根據(jù)所述變化趨勢進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，包括：
20、根據(jù)第一設(shè)定溫度范圍和乳化劑的加入速度，設(shè)定圖像監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測頻率；
21、基于所述監(jiān)測頻率，通過圖像監(jiān)測系統(tǒng)實時獲取加入所述環(huán)保乳化劑后的液體顯微圖像；
22、對液體顯微圖像進(jìn)行特征識別，獲得分散相粒子特征集合；
23、將所述分散相粒子特征集合輸入至預(yù)先構(gòu)建的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，獲得分散指征結(jié)果；
24、計算相鄰兩次監(jiān)測作業(yè)獲得的分散指征結(jié)果之間的分散波動向量，所述分散波動向量為最新監(jiān)測作業(yè)獲得的分散指征結(jié)果減去上一次監(jiān)測作業(yè)獲得的分散指征結(jié)果；分散波動向量包括波動量以及波動方向；
25、將所述分散波動向量在預(yù)先搭建的乳化溫控數(shù)據(jù)空間中進(jìn)行遍歷，獲得溫度調(diào)節(jié)向量；所述溫度調(diào)節(jié)向量包括溫度調(diào)節(jié)量以及溫度調(diào)節(jié)方向；
26、根據(jù)溫度調(diào)節(jié)向量進(jìn)行溫度動態(tài)調(diào)節(jié)。
27、進(jìn)一步地，所述分散相粒子特征集合包括粒徑分布、平均粒徑和分散均勻度。
28、進(jìn)一步地，所述分散指征結(jié)果的計算公式為：
29、
30、其中，p表示分散指征結(jié)果，n(r)表示分散相粒子粒徑為r的粒子數(shù)量，n表示分散相粒子的總數(shù)，ri表示第i個分散相粒子的直徑，m和n分別表示圖像被劃分成的網(wǎng)格數(shù)的行數(shù)和列數(shù)；nij表示第i行,第j列網(wǎng)格內(nèi)的粒子數(shù)量；表示所有分散相粒子的粒徑平均值；ω1、ω2和ω3分別表示粒徑分布、平均粒徑和分散均勻度對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)。
31、進(jìn)一步地，所述第二設(shè)定溫度范圍的設(shè)定因素包括：所述環(huán)保乳化劑的熱穩(wěn)定性、所述極壓抗磨劑最佳分散溫度以及溶液化學(xué)平衡。
32、進(jìn)一步地，同時加入所述低碳防腐劑與緩蝕劑，加入過程中通過pid控制進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，加入完成后控制溫度達(dá)到常溫，包括：
33、根據(jù)金屬加工液的配方要求，確定要加入的低碳防腐劑類型和緩蝕劑類型，并稱量所需的防腐劑和緩蝕劑，準(zhǔn)備好加入設(shè)備；
34、根據(jù)確定好的防腐劑和緩蝕劑的物理性質(zhì)，確定加入過程中所需的溫度范圍；
35、根據(jù)確定加入過程中所需的溫度范圍進(jìn)行溫度控制；并將稱量好的防腐劑和緩蝕劑同時加入到溶液中；加入過程中，通過溫度傳感器實時監(jiān)測溶液的溫度，并反饋至pid控制器；
36、本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述酯基金屬加工液包括低碳酯類基礎(chǔ)油、環(huán)保乳化劑、極壓抗磨劑、低碳防腐劑、緩蝕劑、輔助添加劑，所述溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，針對低碳酯類基礎(chǔ)油設(shè)定基礎(chǔ)加熱功率，通過PID控制將所述低碳酯類基礎(chǔ)油加熱至第一設(shè)定溫度范圍，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，對PID控制器的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，采用經(jīng)驗法、Ziegler-Nichols方法或自動整定算法中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，分別執(zhí)行所述環(huán)保乳化劑添和極壓抗磨劑的加入過程，且加入過程中基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及圖像監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，加入所述環(huán)保乳化劑，過程中通過圖像監(jiān)測系統(tǒng)實時檢測加入所述環(huán)保乳化液后的分散相粒子特征集合，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)圖像監(jiān)測系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)，實時預(yù)測
6.如權(quán)利要求5所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述分散相粒子特征集合包括粒徑分布、平均粒徑和分散均勻度。
7.如權(quán)利要求6所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述分散指征結(jié)果的計算公式為：
8.如權(quán)利要求4所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述第二設(shè)定溫度范圍的設(shè)定因素包括：所述環(huán)保乳化劑的熱穩(wěn)定性、所述極壓抗磨劑最佳分散溫度以及溶液化學(xué)平衡。
9.如權(quán)利要求1所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，同時加入所述低碳防腐劑與緩蝕劑，加入過程中通過PID控制進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，加入完成后控制溫度達(dá)到常溫，包括：
10.如權(quán)利要求1所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述輔助添加劑包括抗氧化劑、消泡劑和防銹劑中的至少一種。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述酯基金屬加工液包括低碳酯類基礎(chǔ)油、環(huán)保乳化劑、極壓抗磨劑、低碳防腐劑、緩蝕劑、輔助添加劑，所述溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，針對低碳酯類基礎(chǔ)油設(shè)定基礎(chǔ)加熱功率，通過pid控制將所述低碳酯類基礎(chǔ)油加熱至第一設(shè)定溫度范圍，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，對pid控制器的比例、積分和微分參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，采用經(jīng)驗法、ziegler-nichols方法或自動整定算法中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，分別執(zhí)行所述環(huán)保乳化劑添和極壓抗磨劑的加入過程，且加入過程中基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及圖像監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的一種酯基金屬加工液制備溫度動態(tài)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，加入所述環(huán)保乳化劑，過程中通過圖像監(jiān)測系統(tǒng)實時檢測加入所述環(huán)保乳化液后的分...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王一助，王凱華，吳曉強，吳桂紅，
申請(專利權(quán))人：南通科星化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。