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摘要:在本研究中通过分析额定功率计算过程中存在的不确定性和复杂度,进一步提出通过分析国内外目前真空电阻炉的实际参数信息,运用统计学方法中回归原理分析,以获取真空电阻炉额定功率与主要参数的回归性方程,并根据该方程获得额定功率计算公式。
关键字:多元线性回归分析;真空电阻炉;功率;计算;应用
1传统额定功率计算
在传统额定功率计算过程中通常存在两种方法,首先为简单类比,次为热平衡计算法,热平衡法是一种常用的额定功率计算方法,是指当炉子处于空的状态时额定状态温度下能够使其达到热平衡状态。由于传导,对流,辐射等多种方式导致热量散失于周边环境所消耗的功率,再加上当炉子运行一段时间之后,其内部的元件被加热到额定温度所吸收的功率,具体热平衡方程如下所示,
其中安全系数为A,且通常A为1.2-1.5的范围
利用热平衡法进一步确定炉子额定功率过程中存在以下不足:首先,计算过程比较繁琐,需要设置不同辐射平层温度,之后还需要进行反复计算,经过参数修改之后需要经过多次核算进一步确保最终辐射屏温度的准确性,能够最终获取有效的功率值。对于处于周期作业的真空电阻炉来说,由于其在加热过程中从初始到热平衡状态长期处于一种不稳定的加热状态,无法按照非稳定状态进行计算,因此只能将其设置为稳定状态来进行计算。
2额定功率回归分析
在解决实际问题过程中,由于受到多种变量的关系,无法利用准确函数进行表达,但因变量和自变量之间具有一定的联系,可以通过数据分析发现其确实存在某种联系,可将其作为统计学关系回归分析,实际上就是要将研究变量之间的某种统计学关系的方法,能够从因变量,自变量的一组数据出发,寻找函数关系式,进而将变量之间的统计关系近似表达出来,获得函数式及回归方程。建立回归模型,通常对于某种空真空电子炉来说,其额定功率与有效工作空间外表面积以及额定工作温度存在下列联系,
对于回归模型的诊断,在上述通过流程建立回归方程以及对该方程进行检验之后,还需要对所建立的回归模型进行诊断,检查所构建的数据是否符合回归分析假设,进而确保回归方程实现合理化。多元线性回归可以利用残差分析来,观察上述假设是否能够满足回归分析条件,如图为残差直方图,
从该图中表现为良好丹峰图像,因此残差服从正态分布,因此是符合上述回归分析假设的。根据Q-Q图结果表明残差分布与正态分布差别不大,而且很少存在异常值,说明该差残差分布是正态的,在回归因变量分析中,通过回归方程所获得的直观测预测值和实际值损得到散点图,从该结构可知在回归方程中能够很好的拟合实际所测得的数据,以及线自变量和因变量之间的线性。在进行真空电阻炉功率计算过程中,对其进行功率预测,多元线性回归分析是一种有效的计算工具,利用多元线性回归方法能够对真空电阻炉的额定功率进行测定,具有良好的可信度和操作性,相对传统的计算公式来说其误差较小,而且预测准确度高,可以说利用回归分析的方法能够对真空电阻炉的额定功率预测,同时其预测值也能够用于发热量的测试结果比较分析。
小结
总而言之,在本研究中通过利用统计学软件SPSS,对回归模型进行分析评价诊断以及对其结果进行检验,原始数据拟合残差分析进一步表明,所构建的回归模型具有一定的有效性,并且通过对该回归方程过程中的假设条件进行验证,说明该公式的正确性。相比传统额定功率计算时,计算步骤比较简便,能够有效避免传统计算过程中的不足,综合分析数据之后,认为过去在设计计算中所选取的安全系数较大,因此在今后回归公式计算真空电阻炉额定功率时,如果采用热平衡法的计算公式,需要注意的是,相比国内真空电阻炉材料来说国外材料质量要好,因此可以选择1.05到1.1之间的安全系数是比较合适的。
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