[發明專利]一種基于數據匹配的LPMS質量估計方法

有效

• 申請號: 201410667958.6
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104408303B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 林京;華佳東;曾亮;高飛;黃利平;羅志
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種基于數據匹配的LPMS質量估計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，在核電站反應堆的壓力容器壁上安裝三個壓電式加速度傳感器；

步驟二，用不同質量的鋼球從不同高度墜落敲擊壓力容器壁，通過傳感器采集沖擊信號，記為其中m代表鋼球質量，h代表墜落高度，i代表對應的傳感器編號，即通道編號；

步驟三，對沖擊信號進行傅里葉變換得到頻譜，記為 計算公式為：

步驟四，為了消除高頻部分的冗余信息，選取截止頻率f_max，使頻譜80％以上的能量分布在頻段[0,f_max]中，截止頻率f_max設定在15kHz到20kHz之間；

步驟五，對有效頻段頻譜，進行n階多項式曲線擬合，記為

階次n反映擬合特性，n越大擬合曲線越能反映頻譜的細節信息，反之，n越小擬合曲線越能反映頻譜的整體信息，階次n設定在6到10之間；

步驟六，將步驟五中所得的所有信號，作為樣本組成質量估計數據庫；

步驟七，通過傳感器采集現場由松動件跌落產生的沖擊信號，記 為x(t)，根據步驟三、四、五處理x(t)，得到

步驟八，查詢數據庫尋找最優匹配，通過互相關函數實現：

ρ代表兩組信號的相關系數，數學表達上是兩組信號的協方差和兩組信號標準差之積的比值，其大小反映了兩組信號的相似程度，具體數值為0至1，式中協方差與標準差的具體公式如下：

根據上述公式求出現場數據與數據庫樣本的匹配程度；

步驟九，假設數據庫包含a×b×c組樣本，其中a代表鋼球質量種類數，b代表墜落高度種類數，c代表同一質量同一墜落高度試驗重復次數，根據步驟八，共進行了a×b×c次相關性計算，選取最大的a×c個相關系數，記為ρ₁,ρ₂,ρ₃...ρ_a×c，對應樣本的質量分別為m₁,m₂,m₃...m_a×c,那么，質量估計結果為：

步驟十，根據步驟七、八、九得到單個通道的質量估計結果，由于采用了三個傳感器，得到三個質量估計結果，分別記為mas₁，mas₂和mas₃，剔除偏離平均值最大的結果，其編號為

剩余兩者的平均值作為最終的質量估計結果。