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专利号: 2019109951289
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-11-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,包括以下步骤:首先基于电磁式磨粒检测传感器采集电压信号X(n),并对采集到的电压信号X(n)进行去直流偏移和取模处理得到信号|X(n)|;

接着使用极大值法计算信号|X(n)|的上包络,取包络线的中位数作为区分磨粒信号和背景噪声的阈值Ts,并将阈值Ts以下的信号全部置0,阈值Ts以上的值计算其平方,得到新的数据序列w(n);

然后将计算得到的新序列w(n)求和,得到磨粒信号的能量P,为了排除磨粒随机通过传感器所引入的误差以及极值对结果的影响,在同一浓度多次采样信号并分别计算其能量,得到能量序列P(n),并对能量序列P(n)进行筛选并计算该筛选后的能量序列的调和平均数;

最后通过最小二乘法拟合得到能量与浓度之间的关系,并通过线性度标定磨粒检测传感器的有效性。

2.根据权利要求1所述的磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,所述基于电磁式磨粒检测传感器采集电压信号X(n)具体包括:用电磁传感器采集油液中磨粒的电压信号,得到长度为n点的采样信号X(n):X(n)={X1,X2,...,X(n-1),X(n)}其中n=fs×t;

式中:n表示信号的采样点数,fs表示信号的采样频率,t表示信号的采样时间。

3.根据权利要求2所述的磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,所述对采集到的电压信号X(n)进行去直流偏移和取模处理得到信号|X(n)|,取模处理使得在X轴下方的信号对称到X轴上方,具体包括:计算采集到的电压信号的平均值,用每个采样点的值减去平均值得到一组零均值信号X0(n),对零均值信号的每个数据点求绝对值得到取模信号|X(n)|。

4.根据权利要求2所述的磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,所述使用极大值法计算信号|X(n)|的上包络,具体包括:(4-1)取点:在取模信号|X(n)|上,每隔2000个数据点取一个极大值点;

(4-2)插值:在所取得极大值点之间使用三次样条插值法插值,使得插值所得的数据长度等于采样点数,从而得到包络线数组;

取包络线的中位数作为区分磨粒信号和背景噪声的阈值Ts:Ts=Median(M{n})

并将阈值Ts以下的信号全部置0,阈值Ts以上的值计算其平方Xn:

5.根据权利要求4所述的磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,所述将计算的阈值Ts以上的数据Xn求和,得到磨粒信号的能量P,具体包括:根据求得的阈值Ts,将阈值Ts以下的背景噪声全部置0,将阈值Ts以上的磨粒信号计算其平方,然后求和记为能量P;

6.根据权利要求5所述的磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,所述在同一浓度多次采样信号并分别计算其能量,得到能量序列P(n),并对该序列进行筛选处理,具体步骤为:(6-1)排序:对于同一浓度的多组数据进行能量计算所得的一组能量数据P(n)={P1,P2,...,P(n-1),P(n)},将能量数据以降序或升序排列,得到能量序列Q(n)={Q1,Q2,...,Q(n-1),Q(n)};

(6-2)化奇:判断数据个数的奇偶;若为奇,转到步骤(6-3);若为偶,则去掉距离能量序列的中位数最远的数据,再进行下一步操作;

(6-3)筛选:分别计算Q1,Q2,Q(n-1)和Q(n)到中位数的距离S1,S2,S(n-1)和S(n);将S1与S(n)以及S2与S(n-1)进行比较,去掉较大的两个值,重复此过程,直至剩余数据量为原始数据总量的百分之六十;

(6-4)计算筛选后的数据的调和平均数:

7.根据权利要求6所述的磨粒检测传感器的标定方法,其特征在于,所述利用最小二乘法对磨粒浓度与筛选后能量序列的调和平均数进行线性拟合,得到磨粒浓度与磨粒能量之间的线性度k:式中:c表示磨粒浓度,q表示磨粒能量;

并通过线性度来标定磨粒传感器检测磨粒浓度的有效性,线性度越高磨粒传感器对磨粒浓度的检测就越有效。

8.一种存储介质,该存储介质内部存储计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器读取时,执行上述权利要求1~7任一项的方法。