[發(fā)明專利]船用鐵譜儀及其測量與分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410066823.4
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN104865168A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明贊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02;G01N15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.船用鐵譜儀組成包括：制譜裝置(1)、高像素?cái)z像頭(2)、USB(3)、虛擬儀器裝置(4)、筆記本電腦(5)；其特征在于：所述的制譜裝置(1)中的油樣池(6)的潤滑油經(jīng)微型泵(7)將磨粒留在玻璃基片(8)上，油進(jìn)入廢油池(9)，磨粒經(jīng)高像素?cái)z像頭(2)拍攝高清晰的圖像，通過虛擬儀器裝置(4)將高清晰圖像傳送至筆記本電腦(5)，筆記本電腦(5)內(nèi)的圖像預(yù)處理軟件對圖像進(jìn)行處理，再在筆記本電腦(5)內(nèi)的虛擬界面中完成磨粒磨損型式判斷和磨粒磨損趨勢預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用鐵譜儀，其特征在于：所述的制譜裝置(1)由油樣池(6)、微型泵(7)、玻璃基片(8)、永久磁鐵(9)、廢油池(10)組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用鐵譜儀，其特征在于：所述的高像素?cái)z像頭(2)選用EvolutionLC數(shù)碼圖像套件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用鐵譜儀，其特征在于：所述的虛擬儀器裝置(4)由數(shù)據(jù)采集卡、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、面板程序、應(yīng)用程序、虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)組成，并采用PCMCIA總線。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一權(quán)利要求所述的船用鐵譜儀測量方法，其特征在于：圖像預(yù)處理軟件選用Image-Pro?Plus圖像分析軟件包。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一權(quán)利要求所述的船用鐵譜儀測量方法，其特征在于：應(yīng)用Image-Pro?Plus圖像分析軟件包測量磨粒的面積、等效圓直徑、圓度、長短軸比、凹度5個(gè)參數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵譜儀，其特征在于：玻璃基片(7)的尺寸60×24×0.17mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵譜儀，其特征在于：微型泵(6)油樣的流速為0.20～0.45ml／min。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一權(quán)利要求所述的鐵譜儀分析方法，應(yīng)用灰色聚類算法對磨粒磨損型式進(jìn)行判斷，該算法的步驟為：

步驟1)磨粒模式多屬性的灰色區(qū)間表示；

步驟2)理想磨粒模式屬性評估向量；

步驟3)灰色區(qū)間關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算；

步驟4)白化權(quán)函數(shù)及各屬性權(quán)重；

步驟5)磨粒模式的綜合聚類系數(shù)；

其特征在于：

1)灰色區(qū)間關(guān)聯(lián)系數(shù)的計(jì)算；

將各個(gè)備選磨粒模式屬性向量與理想磨粒模式的屬性向量進(jìn)行比較，并計(jì)算其相對于理想目標(biāo)的灰色區(qū)間關(guān)聯(lián)系數(shù)；

rij+=(12[minl≤i≤nmin1≤j≤m|x‾j+-x‾ij|+λmax1≤i≤nmax1≤j≤m|x‾j+-x‾ij||x‾j+-x‾ij|+λmax1≤i≤nmax1≤j≤m|x‾j+-x‾ij|+min1≤i≤nmin1≤j≤m|x‾j+-x‾ij|+λmax1≤i≤nmax1≤j≤m|x‾j+-x‾ij||x‾j+-x‾ij|+λmax1≤i≤nmax1≤j≤m|x‾j+-x‾ij|])]]>

其中，λ∈[0，i]為比較環(huán)境調(diào)節(jié)因子，計(jì)算各備選對象各屬性關(guān)于理想對象相應(yīng)屬性的灰色區(qū)間關(guān)聯(lián)系數(shù)向量：

ri+=(ri1+,ri2+,...,rim+),]]>其中(i=1,2,...,n)

生成備選對象關(guān)于理想對象的灰色區(qū)間關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣：

2)白化權(quán)函數(shù)及各屬性權(quán)重；

根據(jù)磨粒模式選擇對各屬性保留值確定關(guān)于各灰類的白化權(quán)函數(shù)其中(j=1，2，...，m；k=1，2，...，p)，

根據(jù)磨粒模式Agent對屬性重視程度，為各屬性設(shè)定權(quán)重其中(j=1，2，...，n；k=1，2，...，p)；

3)磨粒模式的綜合聚類系數(shù)；

計(jì)算磨粒模式的綜合聚類系數(shù)

其中(j=1,2,...,nk=1,2,...,p)

由其中{i=1，2，...，n}確定備選磨粒模式i屬于灰類k^*，即可完成磨粒模式的初步選擇。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一權(quán)利要求所述的鐵譜儀分析方法，灰色預(yù)測算法對磨粒磨損趨勢進(jìn)行預(yù)測，其特征在于：

在等時(shí)距的GM(1，1)模型基礎(chǔ)上，要求預(yù)測值與原始值近似相等，提出如下方程組

x(0)(ti)=c(1-ea)e-atix(0)(tj)=c(1-ea)e-atj,i=2,3,...,n-1;n-1;j=i+1,...,n]]>

解上式得：

aij=1ti-tjlnx(0)(tj)x(0)(ti)]]>

得出的a_ij求和取均值：a^=1(n-1)2Σi=2m-1Σj=i+lmaij]]>

解得：x(0)(ti)=ci(1-ea^)-a^i,i=1,2,...,n]]>根據(jù)上式，求得c_i，累加求和取平均值：

c^=1n-1ci]]>

最后解得拓灰色預(yù)測模型：x^(0)(ti)=c^i(1-ea^)e-at^i.]]>