[发明专利]基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量装置及方法

权利要求书

1.基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量装置，包括三维机械手臂、取样探头、直流电压源、电流传感器、气路、控制器、通信接口电缆、计算机，其特征在于所述的三维机械手臂连接取样探头，移动取样探头放到铝液中或离开铝液，使取样探头提取铝液样品，取样探头小孔中的铝液作为导电体电连接电气回路，气路连接取样探头提取铝液或排出铝液，直流电压源为电气回路提供电源，电流传感器通过控制器连接电气回路测量电气回路电流，控制器分别连接气路、电气回路和三维机械手臂，完成数据采集及计算，通信接口电缆连接控制器和计算机作数据通信。

2.根据权利要求1所述的基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量装置，其特征在于所述的取样探头由耐高温的绝缘材料制成，其管壁上的小孔直径为0.2mm---1.5mm；管壁厚为5mm；管长为300mm；管的直径为30mm。

3.根据权利要求1所述的基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量装置，其特征在于所述的控制器采用可编程控制器（PLC）。

4.基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量方法，其特征在于包括以下步骤：

                                                 安装或设计应用软件：应用软件包含控制器的应用程序和计算机的应用程序，计算机的应用程序可采用一般的工业组态软件；

神经网络训练：由非金属夹杂物样本数据对神经网络进行训练，如达不到目标要求，则增加隐含层神经元个数，再对神经网络进行训练，直到满足指标；

在线数据采集：这些数据包括电气回路电流、测试参数；

显示测量数据：以数字或图形方式在线显示非金属夹杂物的大小和数量。

5.根据权利要求4所述的基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量方法，其特征在于所述的非金属夹杂物样本数据建立方式：准备几组已知非金属夹杂物的直径大小和含量的铝材样品，铝材样品越多越全面，对这些铝材样品进行熔化，分别进行在线测试并保存所需数据，这些保存的数据就可以作为神经网络训练的样本。

6.根据权利要求4所述的基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量方法，其特征在于所述的神经网络采用静态神经网络(BP)，神经网络由输入层、隐含层、输出层构成，其中隐含层神经元个数可按网络训练指标要求增加或减少。

7.根据权利要求4所述的基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量方法，其特征在于所述的控制器控制机械手臂的运动；通过控制器调整气路的气压大小；通过控制器调整直流电源的输出直流电压的大小。

8.根据权利要求4所述的基于神经网络的铝液非金属夹杂物在线软测量方法，其特征在于所述的控制器和计算机之间由通信电缆进行数据交换，各个部件的工作过程由计算机控制，计算机由工作人员通过人机界面软件控制。