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人工智能技术融入阀门是技术创新的新途径

2015/2/9 11:43:35
文章来源:网络

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通常我们在产品设计中主要考虑的是它的材质、结构、机械强度、工作性能、使用寿命等要素,在评价阀门的优劣时,大体上也是采用这些指标。随着时代的发展、 社会的进步,以人为本的思想理念已经渗透到社会生活的各个领域,我们从住房、汽车、电脑、手机、服装以及各种公用设施中都能明显地感受到这一变化,它们从 安全、舒适、节能、环保、新颖、美观等诸多方面在每一个细节上都细致入微地考虑消费者的感受,体现出对人的关爱。显然,人性化的设计不应只局限于日用消费 品的范畴,阀门作为一种量大面广,广泛应用于工业、农业、国防并与人们日常工作生活密切相关的机械产品,也不能总是囿于传统的设计理念和设计方法,而应当 开拓新的思路,注入新的理念。

  我们在剖析国外先进产品的时候,除了各项技术性能指标以外,都会注意到它的造型美观、结构精巧、内腔清洁、细节考究。例如为了防止二次污染,即使是排污阀 也不采用含石棉的密封填料和垫片。又如为避免操作人员的手被划伤,法兰的连接螺栓端头都加工成弧面等等,这些具体细节上的差异,应当引发我们更深层次的思 考:它为什么要这么做?它怎么会想到要这样做?结论不能不归结到人性化的设计理念上去,从这一层面上去理解,就会使我们的产品设计不再停留在简单第一阶 段,而是从人机工程的角度,从更加安全、可靠、节能、环保、清洁生产、操作舒适便捷、易于拆装维修等诸多方面去钻研思考,赋予阀门这一传统产品以全新的概 念和形象,形成自己的特色。

  二、关注材料科学的进展,将新材料新技术新工艺及时应用到阀门产品上来

  随着技术的进步,工业生产中高温、高压、深冷、高真空、强腐蚀、放射性、剧毒、易燃易爆等高参数复杂工况日益增多,从而对阀门使用的安全性、功能的可靠性 以及使用寿命等方面提出了更高更严格的要求,所以开发适应于高参数工况的各类阀门,自然就成为阀门制造业、工程设计部门和用户共同关心的问题,而解决问题 的主要技术障碍,常常是材质上的。

  材料科学被认为是新世纪最具发展前景的学科之一,近年出现了许多新型高性能材料,如各种纳米材料、超导材料、功能材料、有机合成和高分子材料、无机非金属 材料及各种复合材料等,同时出现许多铸造、焊接、喷焊、喷涂、复合、烧结等成型和表面处理的新工艺和新技术装备。密切关注材料工程研发的信息、动向和成 果,及时把它们应用到阀门产品上来,是开发高性能高参数阀门的一条重要的技术途径。特别值得一提的是,以工业陶瓷为代表的无机非金属材料,用于耐温耐腐蚀 耐冲刷的阀件上,常常会取得良好的效果。

  三、将信息技术、人工智能技术融入阀门,实现一体化,是技术创新的新途径

  当前的时代,信息技术飞速发展,信息化智能化正不断改变着工农业生产和人们社会生活的面貌。阀门作为控制管道中流体运动的终端执行机构,如果能够将现代的 计算技术、传感技术、网络及遥控技术以及智能技术植入阀门产品中去,将会赋予阀门以全新的概念,从而产生完全不同于原有产品的全新的结构和工作机理,实现 阀门产品真正的升级换代。这方面近年来在调节阀、安全阀、减压阀、疏水阀等类产品中已初见端倪。例如弹簧式安全阀是目前应用最广泛的一种安全阀,但随着生 产装置的大型化和高参数化,这种类型的安全阀在结构尺寸和可靠性上都难于满足生产的要求,如果在安全阀内装压力传感元件控制阀的快速启闭,则安全阀将会是 一种全新的模式。又如目前的疏水阀型式很多,其工作原理都是利用蒸汽与凝结水的温度、密度、流速的差异,通过复杂的机构来实现阀门的启闭,完成阻气排水的 功能。一种新型的疏水阀是将能够识别气液的元件与阀门结成一体,用以控制阀门的启闭,按照这种思路设计的新型疏水阀,已有国外的报道。

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