[发明专利]基于夯实密度预测的金属管药剂夯实方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属管药剂夯实技术领域，特别是一种通过夯实密度预测进行金属管药剂夯实的方法。

背景技术

传爆系列器件是引信不可缺少的部分，随着引信技术的飞速发展导爆药柱在传爆系列器件中几乎成为必不可少的重要元件。导爆药柱是以小口径金属管作为装药的载体，用药粉制成的一种火工品元件，根据传爆系列的要求导爆药柱应达到起爆确实、传爆可靠、机构强度高、化学性能稳定等要求，为保证上述要求，就必须严格控制导爆药柱的密度。然而，对于导爆药柱的密度控制是建立在药柱密度可实时精确预测之上的。金属管在夯实过程中难以用物理传感器或检测仪表等预测方式预测出来，目前对于导爆药柱的密度预测主要有三种方法：

(1)人工预测药柱的尺寸和重量，计算其密度。

(2)利用两种重盐溶液，使之分别为密度上限和密度下限，如果密度置于此两种溶液中，前者上浮而后者下沉，即可鉴定该药柱在规定的密度范围内。

(3)用天秤分别称量出这个药柱在空气和水中的重量。根据阿基米德原理，物体在液体中的浮力等于固体同体积的液体的重量，进而通过如下算是预测药剂密度：

d=(p1-p3)r(p1-p2)-(p3-p4)]]>

采用上述三种方法主要存在如下问题：

(1)人工进行预测不稳定因素多，预测误差大，预测耗时时间长。

(2)由于近年来小口径的导爆药柱的生产使得药柱的重量越来越轻，由于天秤精度不够从而影响药剂密度测试的准确性。

(3)对金属管药剂的密封性要求高，利用上述第二种方法药柱必须不渗水。

(4)金属管内药剂密度不可实时预测，所预测的数据对生产的指导意义不大。

发明内容

本发明的目的就是提供一种基于夯实密度预测的金属管药剂夯实方法，它利用高斯过程回归模型对金属管内药剂密度测试中的回归分析，对金属管药剂夯实密度进行精确、实时的预测，从而指导金属管药剂夯实。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，具体步骤如下：

1）夯实过程参数数据采集，进行金属管药剂夯实试验，分析夯实工艺及夯实过程，找出影响夯实效果的参数，并通过上位机记录影响夯实效果的试验数据；

2）夯实过程参数数据样本建立，分析步骤1）记录的试验数据，确定影响夯实效果主要的过程参数，建立回归模型的训练样本集合和测试样本集合，训练样本集合表示为{x_i,y_i}，其中i样本的组数，x_i∈R²表示金属管药剂夯实的高度和夯实的次数，y_i∈R表示金属管药剂夯实的密度；

3）夯实过程参数数据预处理，对步骤2）确定的训练样本集合采用归一化方法进行预处理；

4）高斯过程回归模型建立，利用步骤3）预处理后的训练样本集合建立高斯过程回归模型；

5）模型预估计，将步骤3）预处理后的测试样本集合的数据输入到步骤4）中建立的高斯过程回归模型中，计算得到对应的预估值；

6）预估值反归一化，对预估计值进行反归一化处理，并与实际的夯实密度值进行比较绘制回归曲线；

7）根据步骤6）绘制的回归曲线，确定金属管药剂夯实次数，并根据夯实次数对金属管药剂进行夯实处理。

进一步，步骤3）中所述归一化预处理公式为：