本發(fā)明涉及煤氣化玻璃加工、陶瓷加工,具體為一種測定高溫液態(tài)流體黏度的方法。
背景技術(shù):
1、在眾多工業(yè)領(lǐng)域和科學研究中,了解高溫液態(tài)流體的黏度特性具有至關(guān)重要的意義,常溫下呈現(xiàn)固體狀態(tài)的各種礦物質(zhì),在溫度不斷升高的過程中會發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)變,當溫度上升到一定程度,一般超過1300℃時,這些礦物質(zhì)會逐漸從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài);此時,高溫液體的黏度,通常以動力粘度來表示,能夠反映出高溫流體的流動特性。
2、目前煤灰黏度測試有dl/t?660煤灰高溫黏度特性試驗方法和gb/t?31424煤灰黏度測定方法,兩種方法的主要測試過程類似,規(guī)定了一種測定高溫下煤灰黏度的方法;它們主要依賴手動操作,對操作人員的熟練度有較高的要求,在測試過程中,人工偶然誤差對實驗結(jié)果的影響較大,不利于測試結(jié)果的準確表達。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種測定高溫液態(tài)流體黏度的方法,用于解決上述的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明第一方面提供了一種測定高溫液態(tài)流體黏度的方法,包括如下步驟:
3、步驟一、根據(jù)實驗目的信息進行相應(yīng)的樣品預分析,基于實驗目的信息提取得到需求樣品信息,對需求樣品信息進行識別得到樣品混合比例和初始加熱溫度;獲取預設(shè)的溫度預加值,將初始加熱溫度與溫度預加值進行計算求和得到預加熱溫度,將預加熱溫度和樣品混合比例進行綜合得到實驗樣品信息。
4、步驟二、對實驗進行分析得到加熱狀態(tài)信息,根據(jù)實驗樣品信息進行樣品配置,并根據(jù)樣品配置得到實驗樣品,將實驗樣品進行相應(yīng)的實驗,通過傳感器采集實驗的實驗溫度數(shù)據(jù),并對實驗溫度數(shù)據(jù)進行分析得到加熱狀態(tài)信息。
5、作為本發(fā)明的進一步改進,對實驗溫度數(shù)據(jù)進行分析,其具體分析步驟如下:
6、a1:通過對實驗溫度數(shù)據(jù)進行識別得到樣品狀態(tài)數(shù)據(jù)、溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)和加熱元件數(shù)據(jù),并且提取實驗樣品信息對應(yīng)的預加熱溫度和樣品混合比例。
7、a2:對樣品狀態(tài)數(shù)據(jù)進行識別得到樣品圖像數(shù)據(jù)和熱重數(shù)據(jù);
8、a21:將樣品進行區(qū)塊劃分得到多個子樣品區(qū),根據(jù)各子樣品區(qū)的樣品圖像數(shù)據(jù)得到對應(yīng)的顆粒含量,獲取預先設(shè)定的顆粒含量閾值,將各子樣品區(qū)的顆粒含量與顆粒含量閾值進行比較,當顆粒含量大于顆粒含量閾值時,將顆粒含量減去顆粒含量閾值計算得到顆粒影響值,將各子樣品區(qū)的顆粒影響值進行計算求和得到顆??傆爸?。
9、a22:熱重數(shù)據(jù)包括質(zhì)量數(shù)據(jù)和熱量數(shù)據(jù);根據(jù)樣品混合比例得到各組成元素的化學性質(zhì),根據(jù)化學性質(zhì)得到各樣品加熱時的質(zhì)量變化值和熱量收放信息,當樣品熔化時,當物質(zhì)揮發(fā)、釋放會伴隨有質(zhì)量損失,并且在加熱融化時存在熱量吸收、釋放的變化;將當前樣品的質(zhì)量數(shù)據(jù)與質(zhì)量變化值進行差值計算得到質(zhì)量差值;當熱量收放信息對應(yīng)為吸收時,獲取樣品對應(yīng)的標準吸收量,將樣品的熱量數(shù)據(jù)與標準吸收量進行對比得到收放熱量差值。
10、a23:將顆??傆爸?、質(zhì)量差值和收放熱量差值三者進行歸一化處理并取其數(shù)值,依據(jù)公式得到樣品狀態(tài)值ypt;其中,kl、ty和sfj分別表示為顆粒總影值、質(zhì)量差值和收放熱量差值;c1、c2和c3均為預設(shè)的權(quán)重因子,取值分別為1.08、0.99和1.24。
11、a3:通過對溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)進行識別得到溫度數(shù)值、溫度最大值和溫度最小值;
12、a31:獲取多個溫度數(shù)值并將各溫度數(shù)值與預加熱溫度進行差值計算得到溫度差值,將多個溫度數(shù)值對應(yīng)的溫度差值進行相加求和并計算求得平均值,將平均值的數(shù)值標記為溫度影響值。
13、a32:把溫度最大值和溫度最小值進行差值計算得到溫度區(qū)間值,獲取預先設(shè)定的溫度波動范圍,將溫度區(qū)間值與溫度波動范圍進行重合匹配,當溫度區(qū)間值大于溫度波動范圍時,將溫度區(qū)間值超出溫度波動范圍的部分標記為波動影響值。
14、a33:以溫度影響值和波動影響值的數(shù)值為圓形的半徑構(gòu)建兩個圓,以兩個圓的圓心為起始點和終點,作一條分別與兩個圓垂直的直線,將直線的數(shù)值設(shè)為固定常數(shù),再以兩個圓和直線構(gòu)建圓臺,計算圓臺的體積并將體積的數(shù)值標記為溫度狀態(tài)值。
15、a4:通過對加熱元件數(shù)據(jù)進行識別得到加熱功率和元件溫度;
16、a41:獲取各加熱元件預先設(shè)定的功率閾值,將各加熱元件的加熱功率與功率閾值進行比較,當加熱功率大于功率閾值時,把加熱功率與功率閾值進行差值計算得到功率超載值,將功率超載值劃分為多個超載值區(qū)間,每個超載值區(qū)間對應(yīng)一個超載影響值,將各加熱元件的功率超載值與多個超載值區(qū)間進行匹配得到對應(yīng)的超載影響值。
17、a42:獲取各加熱元件對應(yīng)預先設(shè)定的溫度參照值,將各加熱元件的元件溫度與溫度參照值進行比較,當元件溫度大于溫度參照值,將元件溫度與溫度參照值進行差值計算,并把得到的差值標記為散熱異常值,將各加熱元件的散熱異常值進行計算求和得到散熱異??傊怠?/p>
18、a43:以超載影響值和散熱異常總值的數(shù)值為直角三角形的兩條直角邊構(gòu)建三角形,計算直角三角形的面積并將面積的數(shù)值標記為元件狀態(tài)值。
19、a5:將樣品狀態(tài)值、溫度狀態(tài)值和元件狀態(tài)值三者進行歸一化處理并取其數(shù)值,依據(jù)公式得到加熱狀態(tài)值jrt;其中,wdt和yjt分別表示為溫度狀態(tài)值和元件狀態(tài)值,δwdt和δyjt分別表示為允許溫度狀態(tài)值和允許元件狀態(tài)值;v1、v2和v3均為預設(shè)的權(quán)重因子,取值分別為0.32、0.81和0.22;當加熱狀態(tài)值大于設(shè)定的閾值時,生成對應(yīng)的加熱狀態(tài)信息為加熱狀態(tài)異常。
20、步驟三、對黏度測量數(shù)據(jù)進行分析得到粘度狀態(tài)信息,當加熱狀態(tài)信息對應(yīng)為加熱狀態(tài)正常時,通過感應(yīng)器獲取黏度數(shù)據(jù)并對黏度數(shù)據(jù)進行分析得到粘度狀態(tài)信息。
21、作為本發(fā)明的進一步改進,對粘度數(shù)據(jù)進行分析,其具體分析步驟如下:
22、s1:通過對黏度數(shù)據(jù)進行識別得到流體流動數(shù)據(jù)、旋轉(zhuǎn)測試數(shù)據(jù)和流體成分數(shù)據(jù);
23、s2:對流體流動數(shù)據(jù)進行識別得到壓力值數(shù)據(jù)和流速測量數(shù)據(jù);
24、s21:基于伯努利方程和流體力學原理并根據(jù)通道內(nèi)流體的壓力數(shù)據(jù)計算得到流體的壓力降,將壓力降劃分為多個壓力降區(qū)間,每個壓力降區(qū)間對應(yīng)一個壓力影響值,將當前流體的壓力降與多個壓力降區(qū)間進行匹配得到對應(yīng)的壓力影響值。
25、s22:獲取流體速度對應(yīng)的流速基準值,將當前流體的流速測量數(shù)據(jù)與流速基準值進行差值計算得到流速差值。
26、s23:將壓力影響值和流速差值進行歸一化處理并取其數(shù)值,依據(jù)公式得到流體狀態(tài)值lt;其中yl和sl分別表示為壓力影響值和流速差值;a1和a2均為預設(shè)的權(quán)重因子,取值分別為3.1和2.8。
27、s3:對旋轉(zhuǎn)測試數(shù)據(jù)進行識別得到流體扭矩值和旋轉(zhuǎn)部件阻力值;
28、s31:將流體扭矩值劃分為多個流體扭矩區(qū)間,每個流體扭矩區(qū)間對應(yīng)一個扭矩影響值,將當前流體對應(yīng)多個單位時間的流體扭矩值與多個流體扭矩值進行匹配得到對應(yīng)的扭矩影響值,將各單位時間的扭矩影響值進行計算求平均值,并將平均值記為扭矩影響均值。
29、s32:根據(jù)旋轉(zhuǎn)部件阻力值得到各旋轉(zhuǎn)部件的阻力值,獲取阻力值對應(yīng)的阻力基準線,將各旋轉(zhuǎn)部件的阻力值與阻力基準線進行差值計算得到阻力基準差,將各旋轉(zhuǎn)部件的阻力基準差進行相加求和得到阻力總差值。
30、s33:以扭矩影響均值和阻力總差值的數(shù)值為橢圓的長軸和短軸構(gòu)建橢圓,計算橢圓的面積并將面積的數(shù)值標記為轉(zhuǎn)動狀態(tài)值。
31、s4:將流體成分劃分為黏性影響成分和其余成分,當成分信息對應(yīng)為黏性影響成分時,獲取各黏性影響成分的比例,根據(jù)成分比例和流體總量得到黏性成分含量,將各黏性影響成分對應(yīng)的黏性成分含量與設(shè)定的基準值進行差值計算得到黏性影響量,將各黏性影響成分的黏性影響量進行計算求和得到黏性總影量。
32、s5:以流體狀態(tài)值和轉(zhuǎn)動狀態(tài)值的數(shù)值為直角梯形的上底和下底構(gòu)建直角梯形,直角腰的長度等于黏性總影量,再以直角腰為旋轉(zhuǎn)軸將直角梯形旋轉(zhuǎn)得到一個圓臺,計算圓臺的體積并將體積的數(shù)值標記為黏度狀態(tài)值;將年度狀態(tài)值劃分為多個黏度狀態(tài)值區(qū)間,每個黏度狀態(tài)值區(qū)間對應(yīng)一個黏度狀態(tài)信息,把當前流體的黏度狀態(tài)值與黏度狀態(tài)值區(qū)間進行匹配得到對應(yīng)的黏度狀態(tài)信息。
33、步驟四、根據(jù)加熱狀態(tài)信息和黏度狀態(tài)信息進行記錄并進行實驗報告生成。
34、步驟五、數(shù)據(jù)存儲和維保執(zhí)行,具體為:當實驗報告生成后關(guān)閉各感應(yīng)器,并生成降溫控制指令;對降溫狀態(tài)進行識別,當溫度低于預先設(shè)定的安全閾值時,生成對應(yīng)的維保提示信息。
35、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中,與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果是:
36、本發(fā)明通過對實驗目的信息進行相應(yīng)的樣品預分析得到實驗樣品信息,然后根據(jù)實驗樣品信息進行樣品配置,在樣品進行實驗時,通過對實驗溫度數(shù)據(jù)進行分析得到加熱狀態(tài)信息,并基于加熱狀態(tài)信息對黏度數(shù)據(jù)進行分析得到粘度狀態(tài)數(shù)據(jù),因此根據(jù)加熱狀態(tài)信息和黏度狀態(tài)信息進行記錄并進行實驗報告生成,主要通過各控制系統(tǒng)對實驗進行控制,并自動生成實驗報告,避免人工偶然誤差對實驗結(jié)果的影響,有利于測試結(jié)果的準確表達。