[發明專利]一種基于熵率的電化學噪聲腐蝕信號處理方法

在審

• 申請號: 201410848576.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104502266A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 李健;封皓;孔偉康;陳冠任;鄭煥軍
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 龐學欣

技術領域

本發明屬于材料腐蝕檢測技術領域，特別是涉及一種基于熵率的電化學噪聲腐蝕信號處理方法。

背景技術

近些年新型的電化學噪聲處理方法層出不窮，其主要思路還是將新型的數學方法應用到電化學噪聲數據的處理中，具體有如下一些方法：聚類分析，用聚類的方法劃分腐蝕階段；混沌理論，用混沌的參數來區分腐蝕類型；神經網絡，用訓練的神經網絡判別腐蝕類型與預測等等；這些新方法新參數很多，但與腐蝕過程原理的對應則稍顯薄弱，需要更久的時間與更充分地論據去證明這些方法的有效性與實用行；因此，如何發現新的電化學噪聲數據的處理方法并將其與其腐蝕過程原理結合起來，使該處理方法獲得嚴謹的理論上的依據，這些都是近些年也將是未來電化學噪聲研究的重點。

電化學噪聲信號處理能夠采用很多方法，但用信息論去描述腐蝕系統的研究則非常少。而信息論最常被用于信號壓縮與通訊領域，但其描述隨機過程的方法可被借鑒到電化學噪聲領域來解析腐蝕過程。熵率的概念就出自信息論知識，其最早用香農提出。通過計算腐蝕過程熵率去分辨腐蝕類型的方法，是一項新的研究課題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于熵率的電化學噪聲腐蝕信號處理方法。

為了達到上述目的，本發明提供的基于熵率的電化學噪聲腐蝕信號處理方法包括按順序執行的下列步驟：

步驟1)原始數據整理：首先將從電化學噪聲實驗中采集得到的整個電化學噪聲信號文件按1024點為一單位切割成多個小文件；

步驟2)然后對每個小文件數據用小波剔除法做直流剔除得到時間數據；

步驟3)對時間數據做符號化：信息論處理的是序列信息，故要對時間數據做符號化，符號化也叫序列化；

步驟4)計算概率分布μ與轉移矩陣P：經過序列化后，得到了一系列隨時間變化的序列值，然后計算該序列的概率分布μ與轉移矩陣P；

步驟5)計算得到熵率值：計算得到轉移矩陣P和概率分布μ后即可根據定義計算得到熵率值；

步驟6)分析三種腐蝕系統熵率之間的大小關系：分析點蝕、均勻腐蝕、鈍化三種腐蝕系統熵率之間的大小關系；

步驟7)根據樣本驗證熵率值：根據實驗計算出所有樣本的熵率值來驗證預測的正確性；

步驟8)熵率處理結果的評價：與其他參數相比，對熵率的分辨效率進行評價。

在步驟1)中，所述的電化學噪聲實驗方法為：

用標準304不銹鋼試樣制成工作電極，并將兩個工作電極與一個參比電極放入到實驗溶液之中，通過零阻電流計同時測量兩工作電極之間的電化學電流噪聲與工作電極和參比電極之間的電化學電壓噪聲。

在步驟3)中，所述的序列化主要分為兩種方式，一種是動態分割，另一種是閾值分割；最簡單的動態分割方式如下：

Si=0,xi<xi-11,xi>xi-1---(1)]]>

閾值分割的具體公式如下：