【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石英熔融气氛控制，具体是石英精烧制程气氛控制优化方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、气氛控制通常发生在石英玻璃制造的熔融过程中。在这个过程中，原始的石英或二氧化硅(sio2)粉末被加热到高温，使其熔化成液态玻璃。气氛控制是指在熔融炉中调整和管理熔融过程中的气氛组成和条件，以确保融化的石英玻璃保持所需的纯度和质量。
2、在熔融过程中，控制炉内的气氛可以有助于减少杂质的进入，防止气氛中的氧气、水蒸气或其他气体对石英的污染。气氛控制的目标是最大限度地减少杂质元素的含量，以生产高纯度的石英玻璃。
3、传统的对气氛参数的控制方法往往基于经验或简单的控制逻辑，这可能无法应对生产环境的复杂性和多变性，难以实现对熔融产物的质量的可量化控制；
4、授权公告号为cn102701744b的中国专利公开了一种高纯石英连续熔融炉用投料嘴的制备方法及连续熔融炉，高纯石英连续熔融炉是由冷却水套炉壳1、碳纤维隔热材料2、陶瓷内胆座3、石墨发热体4、陶瓷内胆5、投料嘴6、炉体上盖7、上冷却腔8、炉膛9、下冷却腔10、炉体下盖11组成，其中，冷却水套炉壳采用冷却水套，高纯石英连续熔融炉用投料嘴是由反应烧结氮化铝结合硼化铪制成的复合材料，使用温度为1600～2200℃，气氛为氩气气氛。该专利技术提出了气氛的组成成分，却未能解决气氛压力和气氛温度等参数的调节方法；
5、为此，本专利技术提出石英精烧制程气氛控制优化方法、装置、设备及介质。
技术实现思路
1、
2、为实现上述目的，提出石英精烧制程气氛控制优化方法，包括以下步骤：
3、预先收集玻璃制造过程中的气氛控制训练特征数据、熔融纯度标签数据以及熔融透明度标签数据；
4、以气氛控制训练特征数据为输入，以熔融纯度标签数据为输出，训练预测下一时刻石英的熔融纯度的纯度预测模型；
5、以气氛控制训练特征数据为输入，以熔融透明度标签数据为输出，训练预测下一时刻石英的熔融透明度的透明度预测模型；
6、对于待熔融石英，在开始熔融前，收集初始熔融条件数据；基于纯度预测模型、透明度预测模型和初始熔融条件数据，生成初始气氛调节参数组合；
7、在对待熔融石英进行熔融后，实时收集纯度差值和透明度差值；
8、若纯度差值满足纯度调整条件，或透明度差值满足透明度调整条件，基于纯度预测模型、透明度预测模型，生成调整气氛调节参数组合；
9、所述预先收集玻璃制造过程中的气氛控制训练特征数据、熔融纯度标签数据以及熔融透明度标签数据的方式为：
10、选择n份石英基础材料作为测试样本材料，对测试样本材料进行熔融；在熔融开始前，预设气氛成分参数；在熔融开始后，手动控制气氛调节参数，以实现对熔融过程中，熔融状态的石英基础材料的纯度和透明度的控制；并在熔融过程中，实时通过拉曼光谱法和视觉分析方法分别获得每单位时间，石英基础材料的纯度和透明度；
11、其中，所述气氛成分参数为气氛中气体种类以及各类气体的浓度，所述气氛调节参数包括气氛压力和气氛温度；
12、对于每一单位时间，将气氛成分参数、上一单位时间的气氛调节参数、上一单位时间的纯度和透明度组成一组气氛控制训练特征向量；所有单位时间的气氛控制训练特征向量组成气氛控制训练特征数据；
13、对于每一单位时间，将该单位时间的石英基础材料的纯度作为该单位时间的熔融纯度标签，所有单位时间的熔融纯度标签组成熔融纯度标签数据；
14、对于每一单位时间，将该单位时间的石英基础材料的透明度作为该单位时间的熔融透明度标签，所有单位时间的熔融透明度标签组成熔融透明度标签数据；
15、所述训练预测下一时刻石英的熔融纯度的纯度预测模型的方式为：
16、以气氛控制训练特征数据中，每一单位时间的气氛控制训练特征向量作为纯度预测模型的输入，所述纯度预测模型以对每一单位时间石英基础材料的纯度的预测值作为输出，以熔融纯度标签数据中，对应单位时间的熔融纯度标签作为预测目标，以纯度的预测值和熔融纯度标签之间的差值作为第一预测误差，以最小化第一预测误差之和作为训练目标；对纯度预测模型进行训练，直至第一预测误差之和达到收敛时停止训练；所述纯度预测模型是多项式回归模型；
17、所述训练预测下一时刻石英的熔融透明度的透明度预测模型的方式为：
18、以气氛控制训练特征数据中，每一单位时间的气氛控制训练特征向量作为透明度预测模型的输入，所述透明度预测模型以对每一单位时间石英基础材料的透明度的预测值作为输出，以熔融透明度标签数据中，对应单位时间的熔融透明度标签作为预测目标，以透明度的预测值和熔融透明度标签之间的差值作为第二预测误差，以最小化第二预测误差之和作为训练目标；对透明度预测模型进行训练，直至第二预测误差之和达到收敛时停止训练；所述透明度预测模型是多项式回归模型；
19、所述对于待熔融石英，在开始熔融前，收集初始熔融条件数据的方式为：
20、收集待熔融石英在熔融之前的纯度和透明度，并收集预设的气氛成分参数，将熔融之前的纯度和透明度以及气氛成分参数组成初始熔融条件数据；
21、所述生成初始气氛调节参数组合的方式为：
22、将待熔融石英在熔融之前的纯度和透明度以及气氛成分参数组合成的参数集合标记为d，将气氛压力标记为p，将气氛温度标记为t；
23、将训练完成后的纯度预测模型所对应的纯度函数表达式标记为h1(d，p，t)；
24、将训练完成后的透明度预测模型所对应的透明度函数表达式标记为h2(d，p，t)；
25、设计初始优化函数y＝a1×h1(d，p，t))+a2×h2(d，p，t))；其中，a1和a2分别为预设的比例系数；
26、使用求导法或梯度下降法，求解出使得初始优化函数y达到最大值的气氛压力和气氛温度，将初始优化函数y达到最大值时的气氛压力和气氛温度分别标记为p0和t0；
27、则气氛压力p0和气氛温度t0组成初始气氛调节参数组合；
28、所述在对待熔融石英进行熔融后，实时收集纯度差值和透明度差值的方式为：
29、实时收集进行熔融后，待熔融石英的每一单位时间的纯度和上一单位时间的纯度的差值，将该纯度差值作为纯度差值；
30、实时收集进行熔融后，待熔融石英的每一单位时间的透明度和上一单位时间的透明度的差值，将该透明度的差值作为透明度差值；
31、所述纯度调整条件为：
32、当前单位时间的纯度差值小于预设的纯度差值阈值，或连续出n1个单位时间的纯度差值小于0，n1为预设的纯度降低次数阈值；
33、所述透明度调整条件为：
34、当前单位时间的透明度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述预先收集玻璃制造过程中的气氛控制训练特征数据、熔融纯度标签数据以及熔融透明度标签数据的方式为：
3.根据权利要求2所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述训练预测下一时刻石英的熔融纯度的纯度预测模型的方式为：
4.根据权利要求3所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述训练预测下一时刻石英的熔融透明度的透明度预测模型的方式为：
5.根据权利要求4所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述生成初始气氛调节参数组合的方式为：
6.根据权利要求5所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述在对待熔融石英进行熔融后，实时收集纯度差值和透明度差值的方式为：
7.根据权利要求6所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述生成调整气氛调节参数组合的方式为：
8.石英精烧制程气氛控制优化装置，其用于实现权利要求1-7中任意一项所述的石英
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，其中，
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有可擦写的计算机程序；
...【技术特征摘要】
1.石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述预先收集玻璃制造过程中的气氛控制训练特征数据、熔融纯度标签数据以及熔融透明度标签数据的方式为：
3.根据权利要求2所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述训练预测下一时刻石英的熔融纯度的纯度预测模型的方式为：
4.根据权利要求3所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述训练预测下一时刻石英的熔融透明度的透明度预测模型的方式为：
5.根据权利要求4所述的石英精烧制程气氛控制优化方法，其特征在于，所述生成初始气氛调节参数组合的方式为：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈佳宇，周韦军，周文华，
申请(专利权)人：上海强华实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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