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CN114018612B - 一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法及系统 - Google Patents

一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法及系统，实现对通道辅助加热器运行寿命预警及运行状态可视化，有利于指导辅助加热器及产线工艺调整，提高产线运行稳定性和寿命。包括，获取辅助加热器的运行数据；根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息，其中，所述实时寿命信息包括实时等效丝径D等效和实时熔断丝径D熔断；比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值，若差值不小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命正常；若差值小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号。

Description

一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法及系统
技术领域
本发明属于基板玻璃生产制造技术领域，具体涉及一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法及系统。
背景技术
在基板玻璃制造生产中，池炉中融化玻璃液经过通道完成升温、澄清、搅拌和冷却等工艺流程，最终流向马弗炉溢流下拉成型。由于玻璃液在流动过程中温度散失，故需加热系统持续对通道加热以保证通道玻璃液温度稳定性。通道加热系统包括直接加热和辅助加热，辅助加热是通过辅助加热器间接为通道提供温度保障。
由于基板玻璃产线特殊环境，辅助加热器运行环境温度高，且受辅助加热器加热丝密封效果等不确定因素影响，辅助加热器在使用过程中会出现衰减，衰减主要原因是辅助加热器加热丝在高温有氧环境下的氧化挥发。随时间推移，辅助加热器加热丝丝径受氧化挥发影响不断减小，直至熔断损坏。
目前辅助加热器衰减过程无法监控，无法掌控辅助加热器当前运行状态，无法完成对辅助加热器甚至产线工艺优化调整，一旦辅助加热器损坏，对产线寿命、工艺及产品品质造成重大影响。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法及系统，实现对通道辅助加热器运行寿命预警及运行状态可视化，有利于指导辅助加热器及产线工艺调整，提高产线运行稳定性和寿命。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，包括，
获取辅助加热器的运行数据；
根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息，其中，所述实时寿命信息包括实时等效丝径D等效和实时熔断丝径D熔断；
比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值，
若差值不小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命正常；
若差值小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号。
优选地，所述预设的实时寿命模型包括如下实时等效丝径模型：
其中，ρ为对应实时运行环境温度T0下读取的实时铂金电阻率，L1为实时加热丝长度，R0为实时等效电阻。
优选地，所述实时等效电阻R0的运算公式为：
其中，U0为实时运行电压；I0为实时运行电流。
优选地，所述实时加热丝长度L1的运算公式为：
其中，R1为初始电阻；D0为铂金加热丝设计直径。
优选地，所述初始电阻R1的获取方法为：
将产线点火一个月后连续稳定的等效电阻作为初始电阻。
优选地，计算得到实时加热丝长度L1后，比较实时加热丝长度L1与铂金加热丝长度L0得到差值，
若差值小于预设阈值A1，则获取的初始电阻R1满足要求，根据得到的实时加热丝长度L1计算实时等效丝径；
若差值不小于预设阈值A1，则重新获取初始电阻R1，计算实时加热丝长度L1，直至差值小于预设阈值A1。
优选地，所述预设的实时寿命模型包括如下实时熔断丝径模型：
其中，I0为实时运行电流。
优选地，在计算获得辅助加热器的实时寿命信息后，还包括，
根据获得的辅助加热器的实时寿命信息拟合绘制实时寿命趋势图；
比较实时寿命趋势图中的运行寿命和标准库中的预警寿命获得辅助加热器的剩余寿命，
若剩余寿命不小于阈值，则辅助加热器寿命正常；
若剩余寿命小于阈值，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号。
一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警系统，包括，
数据采集模块，用于获取辅助加热器的运行数据；
标准库模块，用于存储辅助加热器的标准数据；
数据处理模块，用于根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息；
比较模块，用于比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值；
预警模块，用于发出预警信号。
优选地，还包括，
图像拟合单元，用于根据获得的辅助加热器的实时寿命信息拟合绘制实时寿命趋势图；
比较单元，用于比较实时寿命趋势图中的运行寿命和标准库中的预警寿命获得辅助加热器的剩余寿命。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，通过数据采集模块收集辅助加热器实时的运行数据，采集完成后输送至数据处理模块根据预设的实时寿命模型对相应的运行数据进行计算处理，从而获得相应的辅助加热器实时寿命信息，并通过与标准库模块中存储的辅助加热器标准数据进行对比分析，即对于辅助加热器衰减主要因素，加热丝丝径在高温有氧环境下的挥发程度进行判断辅助加热器的预警寿命，根据预先设定的寿命预警阈值预判辅助加热器的加热丝丝径是否处于安全范围之内，若处于安全范围内，则辅助加热器可继续正常使用，并对辅助加热器的寿命数据信息进行实时监测；若处于熔断的危险范围内，则辅助加热器的运行寿命达到预警状态，预警模块接收到预警信号，可以及时发出预警信息，及时停止使用，进行更换加热丝等相应调整工艺操作，避免由于辅助加热器加热丝受氧化挥发影响不断衰减最终损坏造成产线寿命减少，玻璃生产质量受损的问题。
进一步地，本发明根据上述提供的实时寿命模型计算得到相应的实时寿命信息并对其数据进行拟合绘制出实时寿命趋势图，可以提前预测出辅助加热器的运行寿命，实现对通道辅助加热器运行寿命预警的同时将运行状态可视化，有利于指导辅助加热器及产线工艺调整，提高产线运行稳定性和寿命，相应获得的实时寿命信息也可以同步存储至标准库中用作下一次对比分析的依据，进一步完善标准库数据的优化。
附图说明
图1为本发明辅助加热器寿命预警系统结构框图；
图2为本发明辅助加热器寿命预警方法步骤流程图；
图3为本发明实施例辅助加热器寿命预警方法流程图。
图中：数据采集模块100，标准库模块110，数据处理模块120，比较模块130，预警模块140，图像拟合单元，比较单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
如图2所示，一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，包括，
获取辅助加热器的运行数据；
根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息，其中，所述实时寿命信息包括实时等效丝径D等效和实时熔断丝径D熔断；
比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值，
若差值不小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命正常；
若差值小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号。
本实施例中，预设的实时寿命模型包括，实时等效丝径模型：
其中，ρ为对应实时运行环境温度T0下读取的实时铂金电阻率，L1为实时加热丝长度，R0为实时等效电阻。
本实施例中，所述实时等效电阻R0的运算公式为：
其中，U0为实时运行电压；I0为实时运行电流。
所述实时加热丝长度L1的运算公式为：
其中，R1为初始电阻；D0为铂金加热丝设计直径。
本实施例中，初始电阻R1的获取方法为采用产线点火一个月后连续稳定的等效电阻作为设定的初始电阻。
本实施例中，计算得到实时加热丝长度L1后，比较实时加热丝长度L1与铂金加热丝长度L0得到差值，用于判断初始阻值R1的选取是否合理；
若差值小于预设阈值A1，则获取的初始电阻R1满足要求，根1据得到的实时加热丝长度L1计算实时等效丝径；
若差值不小于预设阈值A1，则重新获取初始电阻R1，计算实时加热丝长度L1，直至差值小于预设阈值A1
本实施例中，实时寿命数据信息还包括根据实时运行电流I0计算获得的实时熔断丝径D熔断，
所述预设的实时寿命模型还包括，实时熔断丝径模型：
本发明提供一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，通过数据采集模块收集辅助加热器实时的运行数据，采集完成后输送至数据处理模块根据预设的实时寿命模型对相应的运行数据进行计算处理，从而获得相应的辅助加热器实时寿命信息，即对于辅助加热器衰减主要因素，加热丝丝径在高温有氧环境下的挥发程度进行判断辅助加热器的预警寿命，根据预设的寿命预警阈值预判辅助加热器的加热丝丝径是否处于安全范围之内，若处于安全范围内，则辅助加热器可继续正常使用，并对辅助加热器的寿命数据信息进行实时监测；若处于熔断的危险范围内，则辅助加热器的运行寿命达到预警状态，预警模块接收到预警信号，可以及时发出预警信息，及时停止使用，进行更换加热丝等相应调整工艺操作，避免由于辅助加热器加热丝受氧化挥发影响不断衰减最终损坏造成产线寿命减少，玻璃生产质量受损的问题。
本实施例中，还包括在计算获得辅助加热器的实时寿命信息后，
根据获得的辅助加热器的实时寿命信息拟合绘制实时寿命趋势图；
比较实时寿命趋势图中的运行寿命和标准库中的预警寿命获得辅助加热器的剩余寿命，
若剩余寿命不小于阈值，则辅助加热器寿命正常；
若剩余寿命小于阈值，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号。
本发明根据上述提供的实时寿命模型计算得到相应的实时寿命信息并对其数据进行拟合绘制出实时寿命趋势图，可以提前预测出辅助加热器的运行寿命，实现对通道辅助加热器运行寿命预警的同时将运行状态可视化，有利于指导辅助加热器及产线工艺调整，提高产线运行稳定性和寿命，相应获得的实时寿命信息也可以同步存储至标准库中用作下一次对比分析的依据，进一步完善标准库数据的优化。
如图1所示，一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警系统，包括，
数据采集模块100，用于获取辅助加热器的运行数据；
标准库模块110，用于存储辅助加热器的标准数据；
数据处理模块120，用于根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息；
比较模块130，用于比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值；
预警模块140，用于发出预警信号。
本实施例中，数据采集模块100获取的运行数据包括实时运行电流I0、实时运行电压U0以及实时运行环境温度T0。
本实施例中，数据采集模块100还包括用于获取初始电阻R1的获取单元。
本实施例中，标准库模块110中的标准数据包括铂金加热丝长度L0、铂金加热丝设计直径D0以及高温铂金电阻率表。
本实施例中，数据处理模块120处理获得的实时寿命数据信息包括实时等效电阻R0和对应数据采集模块100中的实时运行环境温度T0下的实时铂金电阻率ρ，所述实时铂金电阻率ρ根据读取到实时运行环境温度T0在高温铂金电阻率表中查找获得。
本实施例中，实时寿命数据信息还包括实时加热丝长度L1，实时等效丝径D等效和实时熔断丝径D熔断。
本实施例中，还包括图像拟合单元，用于根据获得的辅助加热器的实时寿命信息拟合绘制实时寿命趋势图；
比较单元，用于比较实时寿命趋势图中的运行寿命和标准库中的预警寿命获得辅助加热器的剩余寿命。
其中，实时寿命趋势图包括等效电阻趋势图和等效丝径趋势图。
本发明提供的预警系统还包括图像拟合单元，可以实时监控辅助加热器加热丝的衰减程度，显示辅助加热器的实时寿命信息以及变化趋势，提前进行预判并及时作出相应的工艺调整，从而提高产线运行稳定性和寿命。
如图3所示，本发明所述的预警方法具体操作流程如下：
步骤1，数据采集模块100中获取采集辅助加热器的实时运行电流I0、实时运行电压U0以及实时运行环境温度T0；
步骤2，数据采集模块100中的运行数据输送至数据处理模块120计算出辅助加热器的实时等效电阻R0，公式如下，并绘制实时等效电阻变化趋势图，
步骤3，获取产线点火一个月后连续稳定的等效电阻作为辅助加热器加热丝的初始电阻R1；
步骤4，数据处理模块120根据辅助加热器的实时运行环境温度T0选取对应温度下的实时铂金电阻率ρ；
步骤5，数据处理模块120计算出辅助加热器的实时加热丝长度L1，公式如下：
其中，D0为标准库模块110中的铂金加热丝设计直径；
步骤6，根据精度要求设定输入阈值A1，将标准库模块110中相对应辅助加热器的铂金加热丝长度L0与数据处理模块120计算得到辅助加热器的实时加热丝长度L1进行对比分析并取差值，若差值小于阈值A1，则该实时加热丝长度L1即为辅助加热器的铂金加热丝长度，进行下一步；反之若差值大于阈值A1，则重新选取初始电阻，重复步骤3，直至差值小于预设阈值A1；
步骤7，数据处理模块120计算得到辅助加热器加热丝的实时等效丝径D等效，公式如下，并绘制实时等效丝径变化趋势图，
步骤8，数据处理模块120计算得到辅助加热器加热丝的实时熔断丝径D熔断，公式如下：
步骤9，根据精度要求设定输入辅助加热器的寿命预警阈值A2，将辅助加热器加热丝的实时等效丝径D等效与辅助加热器加热丝的实时熔断丝径D熔断进行对比分析并取差值，若差值小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命异常，预警模块140发出预警信号；反之若大于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命正常，无报警提示，继续监测。
本实施例中，实时寿命信息以折线图的形式显示，可以更直观地观察实时寿命数据信息的变化趋势，从而做到提前预判，及时调整工艺。

Claims (6)

1.一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，其特征在于，包括，
获取辅助加热器的运行数据；
根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息，其中，所述实时寿命信息包括实时等效丝径D等效和实时熔断丝径D熔断；
比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值，
若差值不小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命正常；
若差值小于寿命预警阈值A2，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号；
所述预设的实时寿命模型包括如下实时等效丝径模型：
其中，ρ为对应实时运行环境温度T0下读取的实时铂金电阻率，L1为实时加热丝长度，R0为实时等效电阻；
所述预设的实时寿命模型包括如下实时熔断丝径模型：
其中，I0为实时运行电流；
所述实时加热丝长度L1的运算公式为：
其中，R1为初始电阻；D0为铂金加热丝设计直径；
计算得到实时加热丝长度L1后，比较实时加热丝长度L1与铂金加热丝长度L0得到差值，
若差值小于预设阈值A1，则获取的初始电阻R1满足要求，根据得到的实时加热丝长度L1计算实时等效丝径；
若差值不小于预设阈值A1，则重新获取初始电阻R1，计算实时加热丝长度L1，直至差值小于预设阈值A1。
2.根据权利要求1所述的一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，其特征在于，所述实时等效电阻R0的运算公式为：
其中，U0为实时运行电压；I0为实时运行电流。
3.根据权利要求1所述的一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，其特征在于，所述初始电阻R1的获取方法为：
将产线点火一个月后连续稳定的等效电阻作为初始电阻。
4.根据权利要求1所述的一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，其特征在于，在计算获得辅助加热器的实时寿命信息后，还包括，
根据获得的辅助加热器的实时寿命信息拟合绘制实时寿命趋势图；
比较实时寿命趋势图中的运行寿命和标准库中的预警寿命获得辅助加热器的剩余寿命，
若剩余寿命不小于阈值，则辅助加热器寿命正常；
若剩余寿命小于阈值，则辅助加热器寿命异常，发出预警信号。
5.一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警系统，其特征在于，基于权利要求1～4任意一项所述的基板玻璃通道辅助加热器寿命预警方法，包括，
数据采集模块(100)，用于获取辅助加热器的运行数据；
标准库模块(110)，用于存储辅助加热器的标准数据；
数据处理模块(120)，用于根据所述运行数据由预设的实时寿命模型计算获得辅助加热器的实时寿命信息；
比较模块(130)，用于比较实时等效丝径D等效与实时熔断丝径D熔断得到差值；
预警模块(140)，用于发出预警信号。
6.根据权利要求5所述的一种基板玻璃通道辅助加热器寿命预警系统，其特征在于，还包括，
图像拟合单元，用于根据获得的辅助加热器的实时寿命信息拟合绘制实时寿命趋势图；
比较单元，用于比较实时寿命趋势图中的运行寿命和标准库中的预警寿命获得辅助加热器的剩余寿命。
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