一种应用于高速分散机的实时检测方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于高速分散机的实时检测方法及其系统，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种应用于高速分散机的实时检测方法及其系统


[0001]本专利技术涉及高速分散机检测系统领域，具体涉及一种应用于高速分散机的实时检测方法及其系统
。

技术介绍

[0002]在燃料电池逐步走向汽车领域的过程中，反应堆的优化越来越快，但影响反应堆的因素有很多，其中之一便是催化剂，而提高催化剂性能的条件其中之一即为分散铂碳凝块程度，膜电极作为燃料电池的核心部件，主要由质子交换膜
、
催化剂和扩散层构成，催化剂浆料的配制工艺至关重要，高速分散机是一种输出轴转速高的分散机，高速分散机的锯齿状圆形分散盘在容器内高速分散完成固液分散
、
湿润
、
解聚
、
稳定过程，使浆液呈滚动环状流，产生强旋涡，浆液表面粒子呈螺旋状下降到涡流底部，分散盘边缘
2.5
‑
5mm
处形成湍流区，浆料及粒子受到强烈剪切及冲击，区域外形成上下两个束流，浆料得到充分循环及翻动，分散机的分散盘下方呈层流状态，不同流速的浆料层互相扩散，起到分散作用，膜电极的催化剂使用高速分散机对其进行生产加工，高速分散机工作时会存在安全隐患，需要对高速分散机的控制器性能以及运行状态进行检测，本方案具体涉及一种应用于高速分散机的实时检测方法及其系统
。
[0003]但是现有的高速分散机的实时检测方法及其系统无法对检测系统进行控制器处理周期实测
、
实时性能分析和实时性能评估指标，没有对控制器的实时性能进行细致分析和评价，无法保证检测系统控制器处于正确性能状态，不能够对高速分散机的输出轴进行转速以及偏移量检测，高速分散机的输出轴运行状态不能实时检测，无法确保高速分散机处在安全的运行状态
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种应用于高速分散机的实时检测方法及其系统，可以有效解决
技术介绍
中提出的现有的高速分散机的实时检测方法及其系统无法对检测系统进行控制器处理周期实测
、
实时性能分析和实时性能评估指标，没有对控制器的实时性能进行细致分析和评价，无法保证检测系统控制器处于正确性能状态，不能够对高速分散机的输出轴进行转速以及偏移量检测，高速分散机的输出轴运行状态不能实时检测，无法确保高速分散机处在安全的运行状态的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种应用于高速分散机的实时检测方法，包括以下步骤：
[0007]S1
：启动检测系统的终端设备；
[0008]S2
：将检测所需的硬件安装到分散机的合适位置，确保硬件能够正常工作；
[0009]S3
：对分散机上的控制器的性能进行检测；
[0010]S4
：对分散机的运行状态进行检测，保证分散机处在安全的运行状态；
[0011]S5
：对检修的结果进行分析
。
[0012]优选的，所述检测所需的硬件包括控制器
、
传感器以及步进电机，控制器安装在检测系统的控制终端，传感器以及步进电机安装在分散机的工位上，传感器用于感应分散机转轴的位置，步进电机用于驱动检测元件到达高速分散机输出轴的外侧
。
[0013]优选的，所述对分散机的运行状态进行检测包括对分散机输出轴转速进行检测以及对分散机输出轴偏移量进行检测，用以确保分散机的输出轴处于正确的运行状态
。
[0014]优选的，所述对控制器的性能进行检测时实际最小处理周期是控制器的基准周期，基本周期必须是基准周期的倍数，在各个预设值条件下，控制器通过设置两个不同的基本周期并对其进行搭配保证实测值能够满足预设值的需要，在控制器处理周期实测过程中，存在实际处理周期变化的情况
。
[0015]优选的，所述评估控制器实时性的指标体系：
[0016]β1为处理周期稳态指标，用于评估实际处理周期与处理周期设定值的偏差情况
[0017]β2为控制器实时精度稳态指标，用于评估试验过程的实际阶梯增幅与增幅期望值
C
的偏差情况，
[0018]式中：
C
i
是第
i
实测处理周期所对应的实际阶梯增幅；
[0019]β3为处理周期动态指标，用于评估实际处理周期的变化情况为处理周期动态指标，用于评估实际处理周期的变化情况
[0020]β4为控制器实时精度动态指标，用于评估变化过程中控制输出的精度变化
[0021]当
β1→
1,
β2→1，
β2→
0,
β2→0控制器实时性能越好；反之，控制器实时性能越差，随着处理周期设定值的增大，性能指标逐渐变好，当处理周期设定值小于基准周期时，性能指标较差，对控制器的实时性能进行细致分析和评价，可以确保检测系统控制器处于正确性能状态
。
[0022]优选的，所述对分散机输出轴转速检测的方法为频率法，通过测量固定时间间隔内的编码器输出脉冲数来计算转速，实际编程测试中可以使用滴答定时器作为测速基准定时器，给定滴答定时器的中断频率为
f
＝
4KHZ
，每次中断计算捕获的编码器脉冲数，以线编码器为例，假设捕获的编码器脉冲数为
p
，那么转速
n
可以表示为
[0023]式中：4指的是编码器的4倍频，编码器采用光电转换原理，将转速信号转换成脉冲电信号，主要由光源
、
码盘
、
光栅
、
光电检测原件和转换电路组成，当电机轴带动码盘旋转时，光线透过码盘和检测光栅上的缝隙照射到光电检测原件上，输出一组相位差
90
°
的类正弦信号，再经过转换电路输出一组规整的正交脉冲信号，具有低惯量
、
低噪声
、
高精度的优点，但是增量型光电编码器无法输出旋转轴的绝对位置信息
。
[0024]优选的，所述频率法测量的是平均速度，无法及时反映电机的运行情况，而且当转
速太低时，检测到的脉冲数很小，误差较大
,
高速时，采集到的编码器脉冲数较多，测量误差较小，因此频率法适合高速测量
。
[0025]优选的，所述对分散机输出轴偏移量进行检测具体步骤如下：
[0026]步骤一：将步进电机安装到高速分散机上，将检测所需的元件安装到步进电机的输出端，并将传感器安装到元件的检测部位；
[0027]步骤二：步进电机驱动检测元件到达高速分散机输出轴的外侧，在合适的位置对高速分散机输出轴进行检测；
[0028]步骤三：高速分散机输出轴在电动机的驱动下高速转动，输出轴处在正确的位置时与检测元件不接触，当输出轴出现跑偏后，输出轴会触碰检测元件，传感器感应到触碰的压力，并将检测的信号反馈到检测系统终端上
。
[0029]一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于高速分散机的实时检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1
：启动检测系统的终端设备；
S2
：将检测所需的硬件安装到分散机上，确保硬件能够正常工作；
S3
：对分散机上的控制器的性能进行检测；
S4
：对分散机的运行状态进行检测，保证分散机处在安全的运行状态；
S5
：对检修的结果进行分析
。2.
根据权利要求1所述的一种应用于高速分散机的实时检测方法，其特征在于：所述检测所需的硬件包括控制器
、
传感器以及步进电机，控制器安装在检测系统的控制终端，传感器以及步进电机安装在分散机的工位上，传感器用于感应分散机转轴的位置，步进电机用于驱动检测元件到达高速分散机输出轴的外侧
。3.
根据权利要求1所述的一种应用于高速分散机的实时检测方法，其特征在于：所述对分散机的运行状态进行检测包括对分散机输出轴转速进行检测以及对分散机输出轴偏移量进行检测
。4.
根据权利要求1所述的一种应用于高速分散机的实时检测方法，其特征在于：所述对控制器的性能进行检测时实际最小处理周期是控制器的基准周期，基本周期必须是基准周期的倍数，在各个预设值条件下，控制器通过设置两个不同的基本周期并对其进行搭配保证实测值能够满足预设值的需要
。5.
根据权利要求4所述的一种应用于高速分散机的实时检测方法，其特征在于：所述评估控制器实时性的指标体系：
β1为处理周期稳态指标，用于评估实际处理周期与处理周期设定值的偏差情况
β2为控制器实时精度稳态指标，用于评估试验过程的实际阶梯增幅与增幅期望值
C
的偏差情况，式中：
C
i
是第
i
实测处理周期所对应的实际阶梯增幅；
β3为处理周期动态指标，用于评估实际处理周期的变化情况为处理周期动态指标，用于评估实际处理周期的变化情况
β4为控制器实时精度动态指标，用于评估变化过程中控制输出的精度变化当
β1→
1,
β2→1，
β2→
0,
β2→0控制器实时性能越好；反之，控制器实时性能越差，随着处理周期设定值的增大，性能指标逐渐变好，当处理周期设定值小于基准周期时，性能指标较差，对控制器的实时性能进行细致分析和评价，可以确保检测系统控制器处于正确性...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐科鹏，阮驰，陈辉，陈其，
申请(专利权)人：湖南隆深氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：