[发明专利]一种声共振混合过程中混合状态的在线评估方法及设备

说明书

本发明属于多相流混合领域，涉及一种声共振混合过程中混合状态的在线评估方法及设备。本发明在线采集负载端机械振动的加速度信号，分析加速度值的波动大小，根据加速度值的波动大小来确定声共振混合过程中的混合状态；记湿润阶段初始时加速度采样数据的标准差为湿润阶段稳定性指数δ₁，混合阶段初始时加速度采样数据的标准差为混合阶段稳定性指数δ₂；若当前加速度采样数据的标准差σ超过δ₁的k₁倍，视为湿润阶段结束，进入混合阶段，k₁1；进入混合阶段后，若当前加速度采样数据的标准差σ低于δ₂的k₂倍，视为混合阶段结束，进入混合完成阶段，k₂1；k₁、k₂为经验值。本发明能够实现声共振混合状态的自动化在线评估。

技术领域

本发明属于多相流混合领域，更具体地，涉及一种声共振混合过程中混合状态的在线评估方法及设备。

背景技术

声共振混合具有高效、安全和环保等优点，在航天、航空、国防、化工和能源等领域具有广阔的应用前景，尤其适用于高固含量复合含能材料等难混合材料的混合。声共振混合机在共振或临近共振状态下工作，可以获得常规振动系统难以达到的振动强度。

目前，声共振混合机的物料混合状态大多是通过经验来进行判断，如：依据过往经验，预先设定一个加速度数值和混合时间来进行物料混合。这种方式过于依赖经验，当待混合物料的种类和数量发生变化时，经验值可能不再适用；且为了保证充分混合，混合时间的设定值往往过大，这也是一种时间的浪费。为解决这一问题，本文提出一种声共振混合过程中混合状态的在线评估方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种声共振混合过程中混合状态的在线评估方法及设备，其目的在于解决现有声共振混合机在混合过程中无法判断混合状态或者单凭经验判断混合状态容易造成时间浪费的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种声共振混合过程中混合状态的在线评估方法，在线采集负载端机械振动的加速度信号，分析加速度值的波动大小，根据加速度值的波动大小来确定声共振混合过程中的混合状态；

其中，所述混合状态按照时间顺序依次为湿润阶段、混合阶段以及混合完成阶段，加速度值的波动大小用加速度采样数据的标准差σ衡量；记湿润阶段初始时加速度采样数据的标准差为湿润阶段稳定性指数δ₁，混合阶段初始时加速度采样数据的标准差为混合阶段稳定性指数δ₂；

若当前加速度采样数据的标准差σ超过δ₁的k₁倍，视为湿润阶段结束，进入混合阶段，k₁1；进入混合阶段后，若当前加速度采样数据的标准差σ低于δ₂的k₂倍，视为混合阶段结束，进入混合完成阶段，k₂1；k₁、k₂为经验值。

进一步地，在湿润阶段的初始阶段，多次计算加速度采样数据的标准差并取平均值作为湿润阶段稳定性指数δ₁；当判定湿润阶段结束、进入混合阶段时，则重新多次计算加速度采样数据的标准差并取平均值作为混合阶段稳定性指数δ₂。

进一步地，k₁取120％，k₂取50％。

进一步地，在不同位置选取多个加速度信号检测点同时采集负载端机械振动的加速度信号，从而获得同一时刻的多个加速度采样数据，计算同一时刻的多个加速度采样数据的标准差并取均值，作为该时刻加速度采样数据的标准差。

为了实现上述目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。