一种保持精馏塔直线度方法与流程

1.本发明涉及精馏塔设计技术领域，具体为一种保持精馏塔直线度方法。


背景技术：

2.精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置。利用混合物中各组分具有不同的挥发度，即在同一温度下各组分的蒸气压不同这一性质，使液相中的轻组分(低沸物)转移到气相中，而气相中的重组分(高沸物)转移到液相中，从而实现分离的目的。精馏塔属于高耸结构，直线度的控制可最大限度地减小弯曲应力，是精馏塔安全运行的必要条件，也是产品质量的关键。
3.因此，针对上述问题，需探索一种保持精馏塔直线度方法。


技术实现要素：

4.本发明主要目的在于提供一种保持精馏塔直线度方法，以解决上述问题。
5.为达上述目的，本发明提供了一种保持精馏塔直线度方法，包括如下步骤：
6.s1，获取精馏塔塔体历史直线度检测过程数据与当前直线度检测过程数据；
7.s2，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理，获得训练样本集；
8.s3，将训练样本集输入神经网络模型，对神经网络模型进行训练，获得直线度分析模型；
9.s4，将精馏塔塔体当前直线度检测过程数据作为测试样本集，输入直线度分析模型中，获得直线偏差程度数据；
10.s5，将直线偏差程度数据与偏差阈值进行对比，根据比对结果，调整精馏塔塔体的加工参数，完成精馏塔直线度的矫正。
11.进一步的，直线度检测过程数据获取的方法为：对精馏塔塔体表面的几何曲线进行测量并获得位置信息数据集。
12.进一步的，从左到右以沿螺旋曲线以固定间隔距离移动进行位置信息采集，以左端面中心点为圆心o，过圆心o沿精馏塔塔体的轴线为x轴，过圆心垂直于x轴的竖直方向为y轴，过圆心垂直于x轴的纸面方向为z轴，建立三维直角坐标系，得到对应坐标系下精馏塔塔体表面一系列坐标点(xi,yi,zi)；
13.其中，xi表示第i点到圆心o的水平距离，yi表示第i点到圆心o的竖直距离，zi表示第i点到圆心o的纸面距离，i＝1,2，
…
,n。
14.进一步的，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理的方法为：
15.将精馏塔塔体历史直线度检测过程数据中的非结构化数据转换为结构化数据；根据预处理匹配库对结构化数据进行聚类得到聚类数据；对聚类数据进行数据标准化、数据联合和数据清洗后得到预处理后的数据集，即为训练样本集。
16.进一步的，获得直线偏差程度数据的方法为：
17.基于精馏塔塔体的轮廓曲线，通过搜索xi位置处精馏塔塔体轮廓的y轴极值y
imax
与
z轴极值z
imax
，对比激光线的实际基准值y
i0
与z
i0
，则获得xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差：
18.y
id
＝|y
imax-y
i0
|
19.z
id
＝|z
imax-z
i0
|
20.取max(y
id
,z
id
)作为xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差。
21.进一步的，逐点计算精馏塔塔体轮廓的直线度误差，当xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差大于等于第一阈值时，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整；
22.当xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差小于第一阈值且大于等于第二阈值时，进行第二次直线偏差程度数据获取；若直线度误差小于第二阈值，判定所检测精馏塔直线度合格；否则，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整；
23.当第二阈值小于所述第一阈值；
24.当xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差小于第二阈值时，判定所检测精馏塔直线度合格。
25.进一步的，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整包括：调整精馏塔塔体的加工参数进行第一次直线度调整，再次检测精馏塔塔体轮廓的直线度误差，判断直线度调整是否成功，若直线度调整成功，则结束直线度调整；若判断直线度没有调整成功，进行第n次直线度调整,其中n≥2，且n为自然数，直至直线度调整成功。
26.本发明的有益效果在于：
27.本发明提供了一种保持精馏塔直线度方法，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理，对所有数据点的坐标值进行处理，能够可靠地去除异常的数据点，保证数据取值的准确性；将测试样本集输入直线度分析模型，能够精确获得直线偏差程度数据，实现了非接触式全周在线测量，且提高了测量精度，以满足精馏塔塔体生产检测需要；有效提高了精馏塔塔体直线度误差的测量效率和精度，有利于精馏塔塔体产品质量的监控。
附图说明
28.图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
29.为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，结合附图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能。
30.如图1所示，本发明提供了一种保持精馏塔直线度方法，包括如下步骤：
31.s1，获取精馏塔塔体历史直线度检测过程数据与当前直线度检测过程数据；
32.s2，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理，获得训练样本集；
33.s3，将训练样本集输入神经网络模型，对神经网络模型进行训练，获得直线度分析模型；
34.s4，将精馏塔塔体当前直线度检测过程数据作为测试样本集，输入直线度分析模型中，获得直线偏差程度数据；
35.s5，将直线偏差程度数据与偏差阈值进行对比，根据比对结果，调整精馏塔塔体的加工参数，完成精馏塔直线度的矫正。
36.本实施例中，直线度检测过程数据获取的方法为：对精馏塔塔体表面的几何曲线进行测量并获得位置信息数据集。
37.本实施例中，从左到右以沿螺旋曲线以固定间隔距离移动进行位置信息采集，以左端面中心点为圆心o，过圆心o沿精馏塔塔体的轴线为x轴，过圆心垂直于x轴的竖直方向为y轴，过圆心垂直于x轴的纸面方向为z轴，建立三维直角坐标系，得到对应坐标系下精馏塔塔体表面一系列坐标点(xi,yi,zi)；
38.其中，xi表示第i点到圆心o的水平距离，yi表示第i点到圆心o的竖直距离，zi表示第i点到圆心o的纸面距离，i＝1,2，
…
,n。
39.本实施例中，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理的方法为：将精馏塔塔体历史直线度检测过程数据中的非结构化数据转换为结构化数据；根据预处理匹配库对结构化数据进行聚类得到聚类数据；对聚类数据进行数据标准化、数据联合和数据清洗后得到预处理后的数据集，即为训练样本集。采用本实施例的数据预处理方法筛除了异常的数据点后，得到的数据点更加便于之后的拟合和计算。
40.本实施例中，获得直线偏差程度数据的方法为：
41.基于精馏塔塔体的轮廓曲线，通过搜索xi位置处精馏塔塔体轮廓的y轴极值y
imax
与z轴极值z
imax
，对比激光线的实际基准值y
i0
与z
i0
，则获得xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差：
42.y
id
＝|y
imax-y
i0
|
43.z
id
＝|z
imax-z
i0
|
44.取max(y
id
,z
id
)作为xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差。
45.本发明精馏塔塔体表面具有更好的轮廓效果，基于轮廓曲线进行取值，进而保证了直线偏差程度数据测量的准确性；整个测量过程置中仅需要激光器设备，安装方便，实施和维护成本较低；打破依靠人工经验矫形模式，提高了矫形效率和矫形质量一致性，实现精馏塔塔体的数字化矫形，支撑工程机械产品的智能化制造；新的加工参数不仅能从矫形工艺数据库匹配，而且能够根据现场精馏塔塔体变形量在移动终端计算获取，节约人工矫形计算时间和循环往复的矫形时间，大大提高了工作效率。矫形结束后对钻桅直线度复检，若采用加工参数，则在移动终端进行记录，由工业互联网保存至矫形工艺数据库中。
46.本实施例中，逐点计算精馏塔塔体轮廓的直线度误差，当xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差大于等于第一阈值时，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整；当xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差小于第一阈值且大于等于第二阈值时，进行第二次直线偏差程度数据获取；若直线度误差小于第二阈值，判定所检测精馏塔直线度合格；否则，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整；当第二阈值小于所述第一阈值；当xi位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差小于第二阈值时，判定所检测精馏塔直线度合格。
47.本实施例中，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整包括：调整精馏塔塔体的加工参数进行第一次直线度调整，再次检测精馏塔塔体轮廓的直线度误差，判断直线度调整是否成功，若直线度调整成功，则结束直线度调整；若判断直线度没有调整成功，进行第n次直线度调整,其中n≥2，且n为自然数，直至直线度调整成功。
48.精馏塔塔体直线度调整方法通过对第一次直线度调整过后的目标区段进行直线度再检测，以获得准确的当前目标区段直线度偏差程度，并根据偏差程度判断拉挤板目标
区段的直线度调整是否成功，若没有成功再次分析目标区段的直线度偏差方向并进行再次直线度调整，防止了漏检情况的发生，保证了精馏塔塔体的合格率。
49.根据补偿后的加工参数对精馏塔塔体进行实际加工，简化了后续人工反复的对精馏塔塔体进行返修及操作步骤，节省了时间，提高了效率，实现了后续一次性装配成功的可能性，保证了精馏塔塔体的几何精度在预期的指标范围内，能够满足不同类型的精馏塔高效、高精度、批量装配的要求。
50.本发明提供了一种保持精馏塔直线度方法，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理，对所有数据点的坐标值进行处理，能够可靠地去除异常的数据点，保证数据取值的准确性；将测试样本集输入直线度分析模型，能够精确获得直线偏差程度数据，实现了非接触式全周在线测量，且提高了测量精度，以满足精馏塔塔体生产检测需要；有效提高了精馏塔塔体直线度误差的测量效率和精度，有利于精馏塔塔体产品质量的监控。
51.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，获取精馏塔塔体历史直线度检测过程数据与当前直线度检测过程数据；s2，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理，获得训练样本集；s3，将训练样本集输入神经网络模型，对神经网络模型进行训练，获得直线度分析模型；s4，将精馏塔塔体当前直线度检测过程数据作为测试样本集，输入直线度分析模型中，获得直线偏差程度数据；s5，将直线偏差程度数据与偏差阈值进行对比，根据比对结果，调整精馏塔塔体的加工参数，完成精馏塔直线度的矫正。2.如权利要求1所述的一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，直线度检测过程数据获取的方法为：对精馏塔塔体表面的几何曲线进行测量并获得位置信息数据集。3.如权利要求2所述的一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，从左到右以沿螺旋曲线以固定间隔距离移动进行位置信息采集，以左端面中心点为圆心o，过圆心o沿精馏塔塔体的轴线为x轴，过圆心垂直于x轴的竖直方向为y轴，过圆心垂直于x轴的纸面方向为z轴，建立三维直角坐标系，得到对应坐标系下精馏塔塔体表面一系列坐标点(x
i
,y
i
,z
i
)；其中，x
i
表示第i点到圆心o的水平距离，y
i
表示第i点到圆心o的竖直距离，z
i
表示第i点到圆心o的纸面距离，i＝1,2，
…
,n。4.如权利要求3所述的一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理的方法为：将精馏塔塔体历史直线度检测过程数据中的非结构化数据转换为结构化数据；根据预处理匹配库对结构化数据进行聚类得到聚类数据；对聚类数据进行数据标准化、数据联合和数据清洗后得到预处理后的数据集，即为训练样本集。5.如权利要求4所述的一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，获得直线偏差程度数据的方法为：基于精馏塔塔体的轮廓曲线，通过搜索x
i
位置处精馏塔塔体轮廓的y轴极值y
imax
与z轴极值z
imax
，对比激光线的实际基准值y
i0
与z
i0
，则获得x
i
位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差：y
id
＝|y
imax-y
i0
|z
id
＝|z
imax-z
i0
|取max(y
id
,z
id
)作为x
i
位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差。6.如权利要求5所述的一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，逐点计算精馏塔塔体轮廓的直线度误差，当x
i
位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差大于等于第一阈值时，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整；当x
i
位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差小于第一阈值且大于等于第二阈值时，进行第二次直线偏差程度数据获取；若直线度误差小于第二阈值，判定所检测精馏塔直线度合格；否则，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整；当第二阈值小于所述第一阈值；当x
i
位置处精馏塔塔体轮廓的直线度误差小于第二阈值时，判定所检测精馏塔直线度合格。
7.如权利要求6所述的一种保持精馏塔直线度方法，其特征在于，调整精馏塔塔体的加工参数进行直线度调整包括：调整精馏塔塔体的加工参数进行第一次直线度调整，再次检测精馏塔塔体轮廓的直线度误差，判断直线度调整是否成功，若直线度调整成功，则结束直线度调整；若判断直线度没有调整成功，进行第n次直线度调整,其中n≥2，且n为自然数，直至直线度调整成功。

技术总结
本发明关于一种保持精馏塔直线度方法，涉及精馏塔设计技术领域。包括。本发明获取精馏塔塔体历史直线度检测过程数据与当前直线度检测过程数据；对精馏塔塔体历史直线度检测过程数据进行预处理，获得训练样本集；将训练样本集输入神经网络模型，对神经网络模型进行训练，获得直线度分析模型；将精馏塔塔体当前直线度检测过程数据作为测试样本集，输入直线度分析模型中，获得直线偏差程度数据；将直线偏差程度数据与偏差阈值进行对比，根据比对结果，调整精馏塔塔体的加工参数，完成精馏塔直线度的矫正。本发明有效提高了精馏塔塔体直线度误差的测量效率和精度，有利于精馏塔塔体产品质量的监控。品质量的监控。品质量的监控。


技术研发人员：张福星 刘振兴 熊伟 胡石林 曾智斌 姚佳伟 张平柱 叶一鸣
受保护的技术使用者：安徽中核桐源科技有限公司
技术研发日：2023.08.22
技术公布日：2023/10/19