一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法与流程

本发明涉及粉体材料在线检测与过程分析，尤其是一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法。

背景技术：

1、钕铁硼永磁材料的性能一致性高度依赖于其前驱体粉末的混合均匀度。当前，行业内普遍采用离线取样检测的方式来评估混合质量，即待混合完成后，从混合腔中提取少量样品，再通过化学分析或实验室光谱手段进行检测。该类方式难以同步获取混合过程中各空间位置成分分布的演变信息，检测结果对混合操作的实时指导作用有限。

2、随着过程分析技术的发展，近红外光谱等原位检测手段已被尝试用于粉体混合过程的监测。然而，现有的原位光谱监测方案多采用单点采样或非同步采集模式，其监测范围受限于探针所在位置的局部区域。由于钕铁硼粉末在混合腔内的流动与浓度梯度分布存在显著的空间差异，局部测量数据在表征全混合区域整体均匀状态时存在固有的代表性局限。

3、在混合终点的确定方面，现行操作主要依赖预先设定的固定混合时长或操作人员的经验。这类判定方式未充分考虑不同批次原料状态或工艺参数波动带来的过程变化，较难在混合达到均匀状态的恰当时机给出可靠的终止指令，对于批次间产品质量的稳定控制存在一定的制约。

技术实现思路

1、本发明提供一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，旨在解决现有钕铁硼原料混合过程中，缺乏对混合腔全区域粉末状态进行实时、动态评估的手段，导致混合终点判断的可靠性与适应性不足的问题。

2、本发明提供的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，具体包括：

3、基于混合腔体几何构型与物料流动特性，在混合腔内壁布设多通道近红外光谱探针阵列，同步采集多个空间位置的混合粉末特征光谱原始数据流。

4、对所述混合粉末特征光谱原始数据流执行滑动窗口分割处理，生成包含时序演化信息的多个光谱数据窗口序列。

5、利用主成分分析对所述光谱数据窗口序列进行降维处理，提取各窗口内的主成分得分向量及残差平方和统计特征。

6、根据前期标定实验建立的标准样品谱图库，计算所述主成分得分向量与标准谱图投影之间的马氏距离，生成表征局部成分偏离程度的多维偏差度量值。

7、综合多个空间位置对应的所述多维偏差度量值，通过加权融合计算构建反映全混合区域离散程度的混合均匀度量化指数。

8、基于所述混合均匀度量化指数的历史极值与实时波动幅度动态更新判别阈值，并计算该指数的一阶导数绝对值以生成状态稳定性判据。

9、判断所述状态稳定性判据是否连续满足预设滞环带宽条件，若满足则输出混合终点信号以终止混合操作，否则返回继续执行数据采集步骤。

10、本发明提供的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，具有以下有益效果：

11、通过在混合腔内壁布设多通道近红外光谱探针阵列以同步采集多空间点位的光谱原始数据，结合滑动窗口分割与主成分分析提取时序与空间特征，并基于多维偏差度量与加权融合构建混合均匀度量化指数，最终采用动态更新阈值与滞环带宽逻辑实现终点判定，解决了现有技术中全区域空间覆盖不足、时序动态评估缺失及终点判断适应性欠佳的问题，有效提升了混合均匀度评估的时空分辨能力与终点判定的可靠性，为钕铁硼原料混合工序提供了无需人工干预的闭环控制手段。

1.一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述基于混合腔体几何构型与物料流动特性，在混合腔内壁布设多通道近红外光谱探针阵列，同步采集多个空间位置的混合粉末特征光谱原始数据流，包括：

3.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，对所述混合粉末特征光谱原始数据流执行滑动窗口分割处理，生成包含时序演化信息的多个光谱数据窗口序列，包括：

4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述布设多通道近红外光谱探针阵列具体包括：

5.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述执行滑动窗口分割处理具体包括：

6.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述利用主成分分析对光谱数据窗口序列进行降维处理具体包括：

7.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述计算马氏距离具体包括：

8.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述通过加权融合计算构建混合均匀度量化指数具体包括：

9.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述动态更新判别阈值具体包括：

10.根据权利要求1所述的一种钕铁硼原料混合均匀度的在线评估方法，其特征在于，所述判断状态稳定性判据是否连续满足预设滞环带宽条件具体包括：