【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉尘监测领域，涉及一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法。
技术介绍
1、碳纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强、性能可设计、可整体制造等优势，被广泛应用于我国航空航天等高端装备制造领域。然而碳纤维强度、硬度较高，在切削加工过程中受刀具作用易断裂崩碎成尺度不一的碎片，因而形成多尺度粉尘，粉尘尺度从微米级到毫米级不等。这些粉尘弥散至空气中，极易被工作人员吸入呼吸道中，危害呼吸系统健康。研究表明，不同尺度的粉尘对人体呼吸系统的影响有所差异：空气动力学直径10μm以上的粉尘多在上呼吸道(鼻腔、咽喉)中沉积，长期吸入易引起鼻炎、咽喉炎等；空气动力学直径10μm以下的粉尘即可进入下呼吸道(气管、支气管)，长期吸入易引起哮喘、慢性支气管炎等；空气动力学直径2.5μm以下的粉尘可进入肺泡，甚至通过肺泡进入血液循环系统，长期吸入易引起肺组织纤维化、心脏病、肾衰竭等。可见针对复合材料切削粉尘的多尺度特点，对其进行精准监测与科学评估尤为重要。
2、针对不同种类工作粉尘的监测难题，建筑、矿业、爆破等诸多领域的学者开展了相关监...
【技术保护点】
1.一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤S1的过程具体为：
3.根据权利要求2所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，所述复合材料切削粉尘尺度分布经验公式为基于复材切削实验构建的多元非线性回归分析经验公式；所述经验公式认为复材切削粉尘尺度分布符合对数正态分布规律，如下式：
4.根据权利要求1-3任一所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤S2中...
【技术特征摘要】
1.一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤s1的过程具体为：
3.根据权利要求2所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，所述复合材料切削粉尘尺度分布经验公式为基于复材切削实验构建的多元非线性回归分析经验公式；所述经验公式认为复材切削粉尘尺度分布符合对数正态分布规律，如下式：
4.根据权利要求1-3任一所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤s2中，所述依据仿真结果开展粉尘传感器分级布点监测指：依据步骤s1中所述仿真分析获得的加工区域流场变化规律，选择空气流速缓、流场稳定无涡流的区域布置粉尘传感器，从而提高粉尘传感器采样的稳定性，保证监测精度；同时根据仿真分析结果确定各尺度粉尘集中分布的区域，在各区域内布置相应尺度的粉尘传感器；采用这种分级布点的方法监测多尺度切削粉尘，可保证各尺度粉尘由对应尺度粉尘传感器监测，有利于提高监测精度，同时也避免了粉尘传感器的盲目、冗余布置，有利于提高监测效率、降低监测成本。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤s3中，所述监测系统分时运行控制指：监测系统与加工设备需同步运行，以实现加工过程中复合材料多尺度切削粉尘的实时自动监测；这需要监测系统与加工设备同时供电，或加工设备启动后发出开机信号，监测系统收到信号自动供电；在此基础上还需具备自动控制软件，在系统上电后自动调用相关程序，完成配置工作，开始采集并处理粉尘信息。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤s4中，所述粉尘传感器数据采集与传输指：采用针对不同尺度粉尘的粉尘传感器，依据s2步骤所述布点方法，多点位分级采集加工区域的tsp、pm10、pm2.5、pm1.0粉尘浓度信息，tsp、pm10、pm2.5、pm1.0是指空气动力学直径小于100μm、10μm、2.5μm、1.0μm的粉尘；再将加工过程中多点位、多尺度的数据汇总并传输给上位机，以供后续处理分析。
7.根据权利要求1-3任一所述的一种复合材料多尺度切削粉尘分级分时监测与评估方法，其特征在于，步骤s5中，所述粉尘信息的数据融合处理与分级分时评估指：上位机读取粉尘传感器传输的海量数据信息，所述信息涵盖了复合材料切削粉尘随加工过程变化的时间变化特征，多点位粉尘传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：付饶，翟文浩，赵猛，王福吉，刘金龙，崔冠萍，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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