CN111306436A - 钢瓶加热***、方法、装置、计算机设备以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢瓶加热***、方法、装置、计算机设备以及存储介质，一种钢瓶加热***，所述钢瓶内存储有液化气体，所述钢瓶加热***包括：电磁加热装置，用于对所述钢瓶进行加热；压力传感器，用于检测所述钢瓶内的实时压力；控制装置，分别与所述电磁加热装置以及所述压力传感器通信连接，用于控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。上述钢瓶加热***通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。

Description

钢瓶加热***、方法、装置、计算机设备以及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及加热控制技术，尤其涉及一种钢瓶加热***、方法、装置、计算机设备以及存储介质。
背景技术
随着半导体行业的快速发展，工艺对液化性气体的流量需求越来越大，液化性气体一般采用钢瓶容纳，传统的对液化性气体钢瓶的加热方法是通过硅胶电阻丝加热毯进行加热，这种加热方式加热效率较低，能耗较高，且加热过程中仅能控制加热毯温度，可能会出现钢瓶内压力波动较大的情况，导致加热不够稳定。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，本发明提供一种钢瓶加热***、方法、装置、计算机设备以及存储介质，可以对钢瓶进行高效精确的加热，并保持瓶内压力稳定。
第一方面，本发明实施例提供了一种钢瓶加热***，所述钢瓶内存储有液化气体，所述钢瓶加热***包括：
电磁加热装置，用于对所述钢瓶进行加热；
压力传感器，用于检测所述钢瓶内的实时压力；
控制装置，分别与所述电磁加热装置以及所述压力传感器通信连接，用于控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。
上述钢瓶加热***，通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。
在其中一个实施例中，所述钢瓶加热***还包括：
温度传感器，与所述控制装置通信连接，用于检测所述钢瓶内的实时温度；
所述控制装置还用于根据所述实时温度控制所述电磁加热装置的加热速度。
在其中一个实施例中，所述电磁加热装置包括电磁加热线圈与电磁加热控制器，所述电磁加热控制器与所述控制装置通信连接；所述电磁加热控制器接收所述控制装置发送的比例积分微分控制信号，以控制所述电磁加热线圈对所述钢瓶进行加热。
在其中一个实施例中，所述钢瓶加热***还包括：
电子秤，与所述控制装置通信连接，用于检测所述钢瓶的重量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种钢瓶加热方法，应用于上述的钢瓶加热***中，所述方法包括：
获取所述钢瓶内的实时压力；
根据所述钢瓶内的目标压力计算所述钢瓶内的目标温度；
基于所述目标温度控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。
上述钢瓶加热方法，通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
获取所述钢瓶的实时温度；
基于所述目标温度以及所述实时温度控制所述电磁加热装置的加热速度。
在其中一个实施例中，所述根据钢瓶的目标压力计算钢瓶内的目标温度的步骤包括：
设定所述钢瓶内的目标压力；
基于所述目标压力与饱和蒸气压计算公式，计算得到使所述钢瓶内保持该目标压力的目标温度。
第三方面，本发明实施例还提供一种钢瓶加热装置，所述钢瓶内存储有液化气体，所述钢瓶加热装置包括：
压力获取模块，用于获取所述钢瓶内的实时压力；
温度计算模块，用于根据所述钢瓶内的目标压力计算所述钢瓶内的目标温度；
加热控制模块，用于基于所述目标温度控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。
上述钢瓶加热装置，通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述的钢瓶加热方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的钢瓶加热方法。
附图说明
图1为一个实施例中钢瓶加热***的模块示意图；
图2为一个实施例中钢瓶加热***的结构示意图；
图3为一个实施例中钢瓶加热方法的流程示意图；
图4为一个实施例中步骤根据钢瓶的目标压力计算钢瓶内的目标温度的流程示意图；
图5为另一个实施例中钢瓶加热方法的流程示意图；
图6为一个实施例中钢瓶加热装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为一个实施例中钢瓶加热***的模块示意图。如图1所示，在一个实施例中，一种钢瓶加热***100，钢瓶内存储有液化气体，钢瓶加热***100包括：电磁加热装置120，用于对钢瓶10进行加热；压力传感器140，用于检测钢瓶10内的实时压力；控制装置160，分别与电磁加热装置120以及压力传感器140通信连接，用于控制电磁加热装置120对钢瓶10进行加热，以使钢瓶10内的实时压力达到目标压力。
具体地，钢瓶10用于存储液化气体，液化气体可以包括单一气体或混合气体，钢瓶10的种类和规格可以根据气体的实际情况确定，例如可以包括T钢瓶或Y钢瓶等。当液化气体为满足特定用途的特种气体时，钢瓶10可以为液化性电子特气钢瓶。在钢瓶加热***100中，电磁加热装置120用于对钢瓶10进行加热，电磁加热装置120具体可以为电磁加热线圈等，电磁加热装置10可以设置在钢瓶10的底部，也可以在钢瓶10的周围环绕设置。压力传感器140用于检测钢瓶10内的压力，压力传感器140可以设置在钢瓶10的出气管路上的瓶阀位置处。电磁加热装置120与压力传感器140均可以通过有线或无线的方式与控制装置160通信连接，控制装置160用于控制对钢瓶10的加热，控制装置160具体可以为可编程逻辑(Programmable Logic Controller，简称PLC)控制器等。
进一步地，打开钢瓶10的瓶阀后，压力传感器120可以检测钢瓶10内液体的饱和蒸气压，饱和蒸气压即在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压，并一般随着温度的升高而增大。因此可以在控制装置160内预先设定好钢瓶10需要保持的目标压力，根据钢瓶10内液体的饱和蒸气压计算公式，控制装置160可以计算得到钢瓶10内液体保持该目标压力所需要的目标温度，从而可以根据该目标温度控制电磁加热装置120对钢瓶10进行加热，使钢瓶10内部达到目标温度，即使钢瓶10内的饱和蒸气压到达目标压力，从而完成对钢瓶10的加热。
与传统加热毯通过电阻加热的方式比较，钢瓶加热***10的电磁加热装置140采用内热加热方式，加热体内部分子直接感应磁能而生热，热启动较快，平均预热时间相比电阻圈加热方式缩短30％以上，同时热效率可以高达90％以上，在同等条件下，比电阻圈加热节电30—70％，从而有效提高了加热效率。并且控制装置260能够实时监控钢瓶10内部的压力，在实时压力超过目标压力时，控制装置260还可以发出警告或控制电磁加热装置120停止加热，以防止钢瓶10内部压力过高，提高了加热的安全性和稳定性。
上述钢瓶加热***100，通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。
图2为一个实施例中钢瓶加热***的结构示意图。如图2所示，在一个实施例中，钢瓶加热***200包括电磁加热装置、压力传感器240以及控制装置260，其分别可以与上述实施例中的相应结构相同，本实施例中的钢瓶加热***200还可以包括压力开关230，压力开关230和压力传感器240可以靠近瓶阀处设置在钢瓶10气相出口的管路上，压力传感器240通过压力开关230与钢瓶10相连接，压力开关230用于压力传感器240对钢瓶10内压力的测量控制，从而提高测量的准确性和安全性。
在一个实施例中，上述钢瓶加热***200还包括：温度传感器250，与控制装置260通信连接，用于检测钢瓶10内的实时温度；控制装置260还用于根据实时温度控制电磁加热装置的加热速度。温度传感器250具体可以包括一个或多个温度探头，温度探头可以设置在钢瓶10内部或表面，温度传感器250与控制装置260通过有线或无线的方式通信连接，温度传感器250实时监测钢瓶的温度，并将温度信息发送给控制装置260，控制装置260根据钢瓶10的实时温度与目标温度的差距，通过控制电磁加热装置的加热功率等方式实现对钢瓶加热速度的调节。控制装置260还可以在温度传感器250检测的实时温度超过目标温度时，发出警告或控制电磁加热装置220停止加热，以防止钢瓶10内部温度过高，提高了加热的安全性和稳定性。
在一个实施例中，上述电磁加热装置包括电磁加热线圈222与电磁加热控制器224，电磁加热控制器224与控制装置260通信连接；电磁加热控制器224接收控制装置260发送的比例积分微分控制信号，以控制电磁加热线圈222对钢瓶10进行加热。
具体地，电磁加热装置由电磁加热线圈222与电磁加热控制器224组成，电磁加热线圈222可以环绕在钢瓶10的瓶身上，电磁加热线圈222与电磁加热控制器24通过有线的方式通信连接，控制装置260通过向电磁加热控制器224发送比例积分微分(Proportional-Integral-Differential，简称PID)控制信号，以控制电磁加热线圈222对钢瓶10的加热。由于电磁加热线圈222本身不发热，具有热阻滞小和热惯性低的特点，可以使加热过程中钢瓶10的内外壁温度一致，温度控制实时准确，能改善电阻加热普遍存在的超调问题，明显改善加热质量。另外，在一个优选的实施例中，电磁加热线圈222采用定制专用耐高温高压特种电缆线绕制，绝缘性能好，无需与钢瓶10的瓶体外壁直接接触，防止漏电或短路等故障，有效提高钢瓶加热***20的安全性和稳定性。
在一个实施例中，钢瓶加热***200还可以包括电子秤270，与控制装置260通信连接，用于检测钢瓶10的重量。钢瓶10可以放置在电子秤270上，电子秤270与控制装置260通过有线或无线的方式通信连接，电子秤270实时测量钢瓶10及其中液化气体的重量，并将重量信息实时发送至控制装置260，使钢瓶加热***200具备钢瓶称重功能。
图3为一个实施例中钢瓶加热方法的流程示意图，如图3所示，在一个实施例中，一种钢瓶加热方法，应用于上述实施例中的钢瓶加热***中，钢瓶加热方法包括：
步骤S320：获取钢瓶内的实时压力。
步骤S340：根据钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度。
步骤S360：基于目标温度控制电磁加热装置对钢瓶进行加热，以使钢瓶内的实时压力达到目标压力。
具体地，在对钢瓶进行加热的过程中，首先打开钢瓶的瓶阀，实时检测检测钢瓶内部的压力。设定钢瓶内的目标压力，该目标压力具体可以根据气体种类以及钢瓶规格等确定，由于一定温度下，钢瓶内与液体处于相平衡的蒸气具有特定的压强，因此可以计算得到能够保持目标压力的目标温度。根据该目标温度控制电磁加热装置对钢瓶进行加热，以使钢瓶内部达到目标温度，即使钢瓶内的饱和蒸气压到达目标压力，从而完成对钢瓶的加热。
进一步地，钢瓶内部的实时压力可以通过压力传感器进行检测，压力传感器可以设置在钢瓶的出气管路上的瓶阀位置处，若压力传感器检测到实时压力超过目标压力，还可以发出警告或控制电磁加热装置停止加热，以防止钢瓶压力过大，提高了加热的安全性和稳定性。电磁加热装置具体可以为电磁加热线圈等，与传统加热毯通过电阻加热的方式比较，电磁加热的方式采用内热加热，加热体内部分子直接感应磁能而生热，热启动较快，平均预热时间相比电阻圈加热方式缩短30％以上，同时热效率可以高达90％以上，在同等条件下，比电阻圈加热节电30—70％，从而有效提高了加热效率。
上述钢瓶加热方法，通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。
图4为一个实施例中上述步骤根据钢瓶的目标压力计算钢瓶内的目标温度的流程示意图，如图4所示，在上述实施例的基础上，本实施例的钢瓶加热方法的步骤S340具体可以包括：
步骤S342：设定钢瓶内的目标压力。
步骤S344：基于目标压力与饱和蒸气压计算公式，计算得到使钢瓶内保持该目标压力的目标温度。
具体地，对于钢瓶内的目标温度具体可以通过饱和蒸气压计算公式确定，饱和蒸气压即在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强。同一物质在不同温度下有不同的饱和蒸气压，并一般随着温度的升高而增大。因此可以预先设定钢瓶内部需要保持的目标压力，该目标压力即为钢瓶内液化气体在目标温度下的饱和蒸汽压，具体可以根据钢瓶内的气体种类确定，根据饱和蒸气压计算公式，可以根据该目标压力计算得到钢瓶内液化气体的目标温度。
图5为另一个实施例中钢瓶加热方法的流程示意图，如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例的钢瓶加热方法还可以包括：
步骤S420：获取钢瓶的实时温度。
步骤S440：基于目标温度以及实时温度控制电磁加热装置的加热速度。
具体地，在加热过程还可以通过设置温度探头等方式实时监测钢瓶的温度，并计算实时温度与目标温度的差值，通过设定目标的加热时间，可以计算出电磁加热装置的加热功率等参数，从而实现对钢瓶加热速度的控制。进一步地，在一个实施例中，还可以在监控钢瓶的实时温度，当实时温度超过目标温度时，则发出警告或控制电磁加热装置停止加热，以防止钢瓶温度过高，提高了加热的安全性和稳定性。
图6为一个实施例中钢瓶加热装置的结构示意图，如图6所示，在一个实施例中，钢瓶内存储有液化气体，一种钢瓶加热装置500包括：压力获取模块520，用于获取钢瓶内的实时压力；温度计算模块540，用于根据钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度；加热控制模块560，用于基于目标温度控制电磁加热装置对钢瓶进行加热，以使钢瓶内的实时压力达到目标压力。
具体地，压力获取模块520获取钢瓶内的实时压力，并将得到的实时压力数据发送至加热控制模块560。温度计算模块540根据钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度，并将得到的目标温度数据发送至加热控制模块560。加热控制模块560根据获取的目标温度，控制电磁加热装置对钢瓶进行加热，直至钢瓶内的实时压力达到目标压力。
上述钢瓶加热装置500，通过电磁加热装置对钢瓶进行加热，并在加热过程中对钢瓶内的压力进行实时监控，有效提高了加热效率，且能够使钢瓶内的压力更加稳定，提高了加热的安全性。
可以理解的是，本发明实施例所提供的钢瓶加热装置可执行本发明任意实施例所提供的钢瓶加热方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。上述实施例中钢瓶加热装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
在一个实施例中，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机程序。处理器在运行该程序时可以执行如下步骤：获取钢瓶内的实时压力；根据钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度；基于目标温度控制电磁加热装置对钢瓶进行加热，以使钢瓶内的实时压力达到目标压力。
可以理解的是,本发明实施例所提供的一种计算机设备,其处理器执行存储在存储器上的程序不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的定位方法中的相关操作。
进一步地，上述计算机中处理器的数量可以是一个或多个，处理器与存储器可以通过总线或其他方式连接。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
在一个实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可以使得处理器执行如下步骤：获取钢瓶内的实时压力；根据钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度；基于目标温度控制电磁加热装置对钢瓶进行加热，以使钢瓶内的实时压力达到目标压力。
可以理解的是,本发明实施例所提供的一种包含计算机程序的计算机可读存储介质,其计算机可执行的程序不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的钢瓶加热方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例中所述的方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的较佳实施例及所运用技术原理，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明专利的保护范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种钢瓶加热***，其特征在于，钢瓶内存储有液化气体，所述钢瓶加热***包括：
电磁加热装置，用于对所述钢瓶进行加热；
压力传感器，用于检测所述钢瓶内的实时压力；
控制装置，分别与所述电磁加热装置以及所述压力传感器通信连接，用于控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。
2.根据权利要求1所述的钢瓶加热***，其特征在于，还包括：
温度传感器，与所述控制装置通信连接，用于检测所述钢瓶内的实时温度；
所述控制装置还用于根据所述实时温度控制所述电磁加热装置的加热速度。
3.根据权利要求1所述的钢瓶加热***，其特征在于，所述电磁加热装置包括电磁加热线圈与电磁加热控制器，所述电磁加热控制器与所述控制装置通信连接；所述电磁加热控制器接收所述控制装置发送的比例积分微分控制信号，以控制所述电磁加热线圈对所述钢瓶进行加热。
4.根据权利要求1所述的钢瓶加热***，其特征在于，还包括：
电子秤，与所述控制装置通信连接，用于检测所述钢瓶的重量。
5.一种钢瓶加热方法，应用于上述权利要求1至4中任意一项所述的钢瓶加热***中，其特征在于，所述方法包括：
获取所述钢瓶内的实时压力；
根据所述钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度；
基于所述目标温度控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述钢瓶的实时温度；
基于所述目标温度以及所述实时温度控制所述电磁加热装置的加热速度。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述钢瓶内的目标压力计算钢瓶内的目标温度的步骤包括：
设定所述钢瓶内的目标压力；
基于所述目标压力与饱和蒸气压计算公式，计算得到使所述钢瓶内保持该目标压力的目标温度。
8.一种钢瓶加热装置，其特征在于，钢瓶内存储有液化气体，所述钢瓶加热装置包括：
压力获取模块，用于获取所述钢瓶内的实时压力；
温度计算模块，用于根据所述钢瓶内的目标压力计算所述钢瓶内的目标温度；
加热控制模块，用于基于所述目标温度控制所述电磁加热装置对所述钢瓶进行加热，以使所述钢瓶内的实时压力达到所述目标压力。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5至7中任一项所述的钢瓶加热方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求5至7中任一项所述的钢瓶加热方法。
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