[发明专利]一种磨粒检测传感器的标定方法及其存储介质

说明书

本发明公开了一种磨粒检测传感器的标定方法及其存储介质，涉及油液磨粒监测领域。包括以下步骤：首先对基于电磁式磨粒检测传感器采集到的电压信号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。然后将计算所有数据之和，得到磨粒信号的能量P。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。本方法标定方法计算简单，并提高了标定的效率。

技术领域

本发明属于设备油液磨粒监测领域，具体涉及一种磨粒检测传感器的标定方法及其存储介质。

背景技术

近年来，随着机械自动化水平的不断提高，生产效率得到了极大的提升，但是，在满足高效率的机械生产的同时，又不得不考虑随之而产生的新的问题——机械磨损。由于机械设备的工作时间、工作强度以及自身材质等因素的不同，在机械设备运行过程中会产生不同程度上的磨损。这些不同程度上的磨损会带来不同程度的危害：轻则影响工作效率以及工作精度；重则会是机械报废甚至造成生产事故。由于磨损产生的磨粒携带着大量有关磨损程度的有效信息，因此，对油液信号中金属磨粒的参数的分析对于机械设备工作状态的评估以及寿命的预测有着重大的意义。

现今使用最广泛的油液信号分析方法—磨粒计数法，其基本思路为：对采样信号进行滤波处理以去除电压信号中的背景噪声，然后统计磨粒信号的个数以及幅值大小来确定磨粒的浓度。用磨粒计数法来标定电磁式磨粒检测传感器，由于滤波会将油液中的颗粒信号当作背景噪声去除掉，因此线性度不高。为此，提出了一个新的磨粒检测传感器标定方法。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种用于简便，快速，直观地估算油液中的磨粒浓度的方法。本发明的技术方案如下：

一种磨粒检测传感器的标定方法，其包括以下步骤：

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为X_n；

然后将计算的阈值Ts以上的数据X_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。

进一步的，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。

进一步的，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：