[發(fā)明專利]一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111569302.7
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114237322A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 姜九江;黃建富;錢曉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州千島湖啤酒有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 杭州創(chuàng)信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33383
• 代理人: 楊燕霞

1.一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除系統(tǒng)，包括熱傳感監(jiān)測模組、報警模組、溫度控制器模組、繼電器模組、光電開關(guān)模組、剔除器和控制系統(tǒng)模組；

其特征在于：所述控制系統(tǒng)模組中斷優(yōu)先級高于所述熱傳感監(jiān)測模組、所述報警模組、所述溫度控制器模組、所述繼電器模組和所述光電開關(guān)模組；

所述控制系統(tǒng)模組內(nèi)部集成登陸系統(tǒng)，根據(jù)Labview信號槽連接上位機界面；

所述溫度控制器模組包括采樣間隔設定和熱誤差閾值。

2.如權(quán)利要求1所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除系統(tǒng)，其特征在于：其中所述控制系統(tǒng)模組內(nèi)置RTOS實時嵌入式操作系統(tǒng)，且外置API接口連接在所述溫度控制器模組上。

3.一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：包括以下步驟：

S11,進行酒桶三維模型構(gòu)建，簡化模型導入元件分析；

S12,利用熱傳感器對桶外壁溫度進行檢測；

S13,輸出一個4到20毫安模擬量信號給溫度控制器；

S14,進行溫度場的分析、確定溫度場分布云圖，然后根據(jù)云圖值初步量化熱敏區(qū)域；

S15,按照黃金分割法確定酒桶測溫點；

S16,溫度控制器通過對比，當高于設定溫度時，輸出一個開關(guān)量信號給繼電器和報警燈，此時報警燈閃爍并且伴有蜂鳴聲提示；

S17,繼電器得電后給生產(chǎn)上的PLC一個開關(guān)量的輸入信號；

S18,PLC經(jīng)過程序處理，在桶到達剔除器時，檢測到有報警信號就進行剔除,若溫度控制器低于設備溫度時，設備正常運行。

4.如權(quán)利要求3所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：針對步驟S11，酒桶三維模型構(gòu)建完成后導入木桶模型，建立軸向坐標x和時間t的溫度分布，分析木桶的熱變形，其中熱變形模型為：

其中ΔL為酒桶的縱向熱變形，α為酒桶線性膨脹稀疏，L為酒桶原始長度；

將建立好的模型參數(shù)導入系統(tǒng)中，完成初始化。

5.如權(quán)利要求3所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：針對步驟S14,其中酒桶溫度場的分析為穩(wěn)態(tài)性熱分析，當機器運轉(zhuǎn)時，將酒桶熱參數(shù)進行傳遞，將得到的酒桶溫度分布作為載荷，同時施加位移約束，當溫度趨于平衡時記載參數(shù)值到系統(tǒng)中。

6.如權(quán)利要求3所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：針對步驟S14,其中根據(jù)云圖值初步量化熱敏區(qū)域具體為如下步驟：

在熱敏區(qū)域采用溫度傳感器標簽對酒桶的黃金分割點進行測溫；

測量完成后帶入黃金分割進行求解，然后繼續(xù)迭代；

將最后兩點處的測試數(shù)據(jù)帶入熱變量模型；

確定分割點的最佳熱敏區(qū)域。

7.如權(quán)利要求6所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：其中測量點根據(jù)灰關(guān)聯(lián)度排序黃金分割點進行備選，并且結(jié)合模糊聚類分組并進行優(yōu)化。

8.如權(quán)利要求6所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：其中采集點的回歸分析通過取各自變量在酒桶某一個置信水平下的值進行預測范圍，然后找出每個因素變量和響應值的關(guān)系，其中多元線性回歸模型為：

y＝a₀+a₁x_1i+a₂x_2i+…+a_nx_ni+ε,(i＝1,2,…m)

ε為隨機擾動觀測值，滿足E(ε)＝0,a₀,a₁,…,a_n為n+1個未知參數(shù)，a₀為回歸常數(shù)。

9.如權(quán)利要求3所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：針對步驟S17，PLC控制器借助Labview遠程面板發(fā)布功能，將檢測端面板發(fā)布到WEB端，本地或者遠程通過瀏覽器輸入網(wǎng)址對酒桶溫度服務端進行實時監(jiān)控。

10.如權(quán)利要求3所述的一種扎啤桶外壁熱傳感監(jiān)測剔除方法，其特征在于：針對步驟S16、S17和S18，通過對最佳監(jiān)測區(qū)域測溫，將熱傳感器安裝在動態(tài)秤處，當物體到達檢測光電時開始檢測，正常酒的溫度在10°左右，當出現(xiàn)異常時，桶的溫度會超過15度，我們將溫度檢測標準設定為15度，當該桶到達檢測光電時開始檢測該桶的溫度，低于設定溫度時，正常運行至下道工序，當出現(xiàn)高于設定溫度時，報警燈閃爍，同時該桶會被剔除器剔除。