[发明专利]一种快速准确判断烘箱内物品干燥程度的方法

说明书

本申请公开了一种快速准确判断烘箱内物品干燥程度的方法，包括以下步骤：1)布置在烘箱内含水量测量敏感点处的温湿度测量模块实时测量温湿度数据；2)温湿度数据被上传至上位机；3)上位机写入烘箱内部和潮湿物品三维模型，利用敏感点所在水平面空气含湿量值，通过最大允许误差e_max及允许的平均绝对误差e_MAE判断物品干燥程度。其优点表现在：能实时计算得到烘箱内的空气水含量，精度高，让生产者第一时间准确了解到物品的干燥程度，提升生产效率。

技术领域

本申请涉及环境参数测量技术领域，尤其是涉及一种快速准确判断烘箱内 物品干燥程度的方法和装置。

背景技术

干燥是许多行业生产流程中重要和不可缺少的一个环节，原材料或生产用 品是否干燥直接影响产品质量、生产效率、生产成本等指标，如熔炼用陶瓷坩 埚受潮会降低坩埚的熔炼效率和使用寿命，甚至影响所熔金属含气量；工程塑 料受潮易在成型时产生气泡、开裂，形成强度不足、稳定性差等缺陷。因此， 良好的干燥是防止这种缺陷的必要准备步骤。

工业烘箱是生产流程中常用的干燥设备，虽已实现精准的温度控制，但缺 少对烘箱内物品是否已完全烘干的提醒，工人通常依靠经验来设置时长确保烘 干，这降低了工业生产的效率。部分烘箱可通过测量内部含水量来判断干燥程 度，但传感器布局位置缺乏科学指导，不能准确反映烘箱内整体的水含量情况， 易造成误判，从而产生产品质量问题。

因此，如何能科学指导烘箱内传感器的布局位置及快速准确的判断烘箱内 物品的干燥程度，提升工业生产效率，是需解决的一个问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本申请提供一种快速准确判断烘箱内物 品干燥程度的方法和装置。

本申请采用下述技术方案：

本申请提供一种快速准确判断烘箱内物品干燥程度的方法，包括以下步骤：

1)布置在烘箱内含水量测量敏感点处的温湿度测量模块实时测量温湿度数 据：

2)温湿度数据被上传至上位机；

3)上位机写入烘箱内部和潮湿物品三维模型，利用敏感点所在水平面空气 含湿量值，通过最大允许误差e_max及允许的平均绝对误差e_MAE判断物品干燥程 度。

所述敏感点由上位机仿真并采用K均值聚类计算得到。

所述敏感点通过如下方法获得：

1)建立烘箱内部和内部潮湿物品三维FLUENT模型；

2)确定温湿度测量模块布置高度范围，对建立的模型划分网格；

3)进行仿真并测量温湿度测量模块高度范围内的温湿度值，测量时间间隔 在仿真初期最短，随着模型逐渐到达稳态，测量间隔逐渐变大，直至模型到达 稳态，获得m个时刻的温湿度数据，其中最后一个时刻为稳态的温湿度数据；

4)选取温湿度测量模块可安装范围内的全部网格，计算每个网格在m个时 刻含湿量的最大值和最小值的差d作为该网格的值；

5)对每一个水平面的网格值进行K均值聚类，聚类簇数为k，若聚类中心 点不在网格上，则选取离中心点最近的网格作为中心点，计算每个水平面聚类 中心点所在网格值的平均值；

6)选取平均值最大的水平面作为温湿度测量平面，平面聚类中心点即为敏 感点。

采用本征正交分解法和快照法对模型进行降阶，确定温湿度测量模块数量， 并布置在敏感点处。

温湿度测量模块的数量通过如下方法确定：