1.一种镀锌风环控制系统,其特征在于:包括信息获取模块、风环改进模块、紊流实验模块,所述信息获取模块用于录入使用场景的各项指标和录入钢管的X射线衍射图谱,所述风环改进模块用于分析腐蚀钢管的具体情况,并进行风环效果改进,所述紊流实验模块用于对风环效果改进后与钢管镀锌场景的兼容性进行实际测试。
2.根据权利要求1所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:所述信息获取模块包括使用场景检测模块、X射线衍射单元、图谱储存模块,所述使用场景检测模块与图谱储存模块电连接,所述使用场景检测模块用于检测钢管使用场景的温度、潮湿程度、酸碱程度,以此粗略给出锌液表面的氧化物的建议含量,所述X射线衍射单元用于通过X射线测量钢管表面的晶体结构和物理性质来判断腐蚀程度,所述图谱储存模块用于储存不同使用场景废弃的钢管X射线衍射图谱;
所述风环改进模块包括衍射图谱生成模块、腐蚀区域标注模块、动态调整模块、开启比例调整模块,所述衍射图谱生成模块与X射线衍射单元电连接,所述图谱储存模块与动态调整模块和衍射图谱生成模块电连接,所述有衍射图谱生成模块用于根据扫描出的钢管三维图像建立X射线衍射图谱,所述腐蚀区域标注模块用于对比腐蚀钢管和初始钢管的结构特征,对腐蚀位置标记和腐蚀面积进行计算,所述动态调整模块用于对比当前使用场景使用的所有腐蚀钢管的腐蚀程度趋势来对未来使用场景带来的影响进行预先考虑,所述开启比例调整模块用于根据腐蚀位置和腐蚀面积,结合腐蚀程度趋势对风环区域的材料开启比例进行调整;
所述紊流实验模块包括风压测试模块、风力计算模块,所述风压测试模块与衍射图谱生成模块和开启比例调整模块电连接,所述风压测试模块用于将未镀锌的钢管暴露在当前设置好的风压下进行风环实验,所述风力计算模块用于对各个风压传感器传输上来的风压数据进行计算,得出是否存在紊流对风环的效果造成影响。
3.根据权利要求2所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:该风环控制系统的工作方法具体为:
S0、准备工作:开机第一次时,当主控模块检查到距离传感器信号即有管后,风环按默认开启比例开启主阀门,并在距离传感器信号失效即无钢管,并经过终点延迟时间后,主阀门关闭;期间主控模块计算钢管通过时间Ta,第二次及以后主控模块检测到距离传感器信号后,主控模块将按照起点开启比例、比例中间值、终点开启比例线性控制分支阀门开启比例;
S1、腐蚀分析:在某安装位置当前使用的钢管腐蚀到无法使用时,回收并对腐蚀钢管X射线衍射,根据扫描出的钢管三维图像建立X射线衍射图谱,并分析其易腐蚀情况;
S2、改进新的钢管:在新的钢管进行风环处理前,匹配到需要应用到的具体某安装位置,初步设定一个初始风压,即设定初始的氧化物留存比例,并带入某安装位置对钢管的腐蚀情况;设计自适应风环效果控制算法,根据优化目标自动调整分支阀门开启比例,降低易腐蚀位置率先腐蚀的概率;
S3、风环实验和风环控制:在确保新的钢管与腐蚀钢管在某安装位置的X射线衍射图谱的安装位置一一对应后,对钢管进行紊流实验。
4.根据权利要求3所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:上述步骤S1‑S2中,衍射图谱的具体建立方法为:S1‑1、在钢管使用前,将其利用X射线衍射单元扫描,得出初始钢管X射线衍射图谱,保存在图谱储存模块中,另导入使用场景的图片,使得使用场景能够准确展示钢管的安装位置;
S2‑1、将腐蚀钢管的中心位置进行标记,放置腐蚀钢管并将其展平呈水平状,利用X射线衍射单元扫描钢管整体,并且建立腐蚀钢管的X射线衍射图谱,将X射线衍射图谱与初始钢管X射线衍射图谱作对比,将腐蚀部位进行标记并且计算腐蚀面积的大小。
5.根据权利要求4所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:上述步骤S3中,调整主阀门和分支阀门开启比例的具体方法为:S3‑1、初始定性:根据测量出的使用场景温度、湿度、酸碱程度,得出氧化物的建议含量,进而对主阀门的开启比例进行初步设定;
S3‑2、风压调整:根据当前腐蚀钢管的腐蚀程度计算出应该具有的分支阀门开启比例,然后带入当前某安装位置腐蚀钢管的结构特征,标注出不同腐蚀程度的区域,根据位置的对应关系得出当前区域所对应的分支阀门,来更新分支阀门应具有的开启比例。
6.根据权利要求5所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:还包括步骤S3‑3,对未来使用场景进行预测:对某安装位置腐蚀钢管的X射线衍射图谱进行观察,通过计算不同时期的某安装位置腐蚀钢管随着使用更替过程的易腐蚀位置的区域面积的变化,判断易腐蚀位置的区域面积是处于缩小状态还是仍在扩大。
7.根据权利要求6所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:上述步骤S3‑3中,增加和减少风压的具体方法为:且α∈[0~1];
式中An为当前镀锌结束的钢管风环区域中某个分支阀门应具有的风压,An‑1为最后一个腐蚀钢管的此区域的分支阀门历史风压,sn‑1为最后一个腐蚀钢管此易腐蚀区域的面积,sn‑2为倒数第二个腐蚀钢管此易腐蚀区域的面积,α为历史易腐蚀区域影响参数,起始值为
1,根据需要在取值范围内进行选取,β为易腐蚀区域面积变化影响系数,为常数,每当sn‑1>sn‑2时降低α,sn‑1≤sn‑2则α不变。
8.根据权利要求7所述的一种镀锌风环控制系统,其特征在于:上述步骤S3‑1中,使用场景检测模块包括温度传感器、潮湿传感器、酸碱传感器,通过三者的综合计算,得出当前使用场景对钢管造成的粗略腐蚀速度,对锌液表面的氧化物的建议含量W0进行初步得出,公式为:W0=pT+qS+r|H‑7|
其中p、q、r分别为温度、湿度、酸碱程度的换算系数,T为检测出的温度,S为检测出的湿度,H为检测出的PH值。