[發(fā)明專利]在線測(cè)量往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙量的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710391617.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107144250B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金江;鄭贏豪;張來(lái)斌;段禮祥;袁壯;葉倫寬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/16
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/16
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉飛

1.一種在線測(cè)量往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙量的方法，其特征在于，包括：

采集反映往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈狀態(tài)的多傳感間接測(cè)量信號(hào)；

對(duì)所述多傳感間接測(cè)量信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，以去除其中的背景噪聲；

針對(duì)預(yù)處理后的多傳感間接測(cè)量信號(hào)，分別從時(shí)域、頻域和時(shí)頻域提取多域特征參數(shù)；

對(duì)所述多域特征參數(shù)依次進(jìn)行信度評(píng)價(jià)、特征篩選和信息融合，以獲取融合特征參數(shù)；

將獲取的融合特征參數(shù)及離線間隙觀測(cè)量輸入至虛擬傳感模型，建立表征所述多傳感間接測(cè)量信號(hào)與傳動(dòng)鏈間隙量間的非線性關(guān)系；

根據(jù)實(shí)時(shí)采集的多傳感間接測(cè)量信號(hào)獲取新的融合特征參數(shù)，并將所述新的融合特征參數(shù)代入所述虛擬傳感模型，實(shí)時(shí)估計(jì)傳動(dòng)鏈間隙量；其中，

所述對(duì)所述多域特征參數(shù)依次進(jìn)行信度評(píng)價(jià)、特征篩選和信息融合，包括：

計(jì)算多域特征參數(shù)中每個(gè)特征參數(shù)的相關(guān)度指標(biāo)，所述相關(guān)度指標(biāo)作為衡量該特征參數(shù)表征傳動(dòng)鏈間隙狀態(tài)信度大小的一個(gè)指標(biāo)；

計(jì)算多域特征參數(shù)中每個(gè)特征參數(shù)的趨勢(shì)性指標(biāo)，所述趨勢(shì)性指標(biāo)作為衡量該特征參數(shù)表征傳動(dòng)鏈間隙狀態(tài)信度大小的另一個(gè)指標(biāo)；

將每個(gè)特征參數(shù)的相關(guān)度指標(biāo)和趨勢(shì)性指標(biāo)進(jìn)行相乘，獲得每個(gè)特征參數(shù)的一個(gè)新指標(biāo)，以作為衡量該特征參數(shù)表征傳動(dòng)鏈間隙狀態(tài)信度大小的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；

根據(jù)每個(gè)特征參數(shù)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的大小，從所述多域特征參數(shù)的N個(gè)特征參數(shù)中篩選出M個(gè)特征參數(shù)作為敏感特征參數(shù)；

對(duì)所述敏感特征參數(shù)進(jìn)行信息融合，實(shí)現(xiàn)所述信息融合的方法包括但不限于核主元分析方法；

所述相關(guān)度指標(biāo)通過(guò)以下公式計(jì)算得到：

其中，X＝(x₁,x₂,...,x_P)為特征參數(shù)向量，P為特征參數(shù)向量X的長(zhǎng)度，Y＝(y₁,y₂,...,y_P)為離線間隙觀測(cè)量，Cor(X,Y)為相關(guān)度，x_i為特征參數(shù)向量中第i個(gè)特征參數(shù)的參數(shù)值，為相應(yīng)特征參數(shù)的均值，y_i為第i個(gè)離線間隙觀測(cè)量，為各個(gè)離線間隙觀測(cè)量的均值；

所述趨勢(shì)性指標(biāo)通過(guò)以下公式計(jì)算得到：

其中，Tre(X,T)為趨勢(shì)性指標(biāo)，X＝(x₁,x₂,...,x_P)為特征參數(shù)向量，P為特征參數(shù)向量X的長(zhǎng)度，T＝(t₁,t₂,...,t_P)為時(shí)間向量，x_i為t_i時(shí)刻對(duì)應(yīng)的特征參數(shù)的參數(shù)值。

2.如權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙量的方法，其特征在于，在所述根據(jù)實(shí)時(shí)采集的多傳感間接測(cè)量信號(hào)獲取新的融合特征參數(shù)之后，還包括：

根據(jù)在線優(yōu)化方法和實(shí)時(shí)采集的多傳感間接測(cè)量信號(hào)在線優(yōu)化所述虛擬傳感模型；

將實(shí)時(shí)估計(jì)的傳動(dòng)鏈間隙量與實(shí)際傳動(dòng)鏈間隙量進(jìn)行比較，并計(jì)算在線測(cè)量的誤差，以確定往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙的當(dāng)前狀態(tài)。

3.如權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙量的方法，其特征在于，所述多傳感間接測(cè)量信號(hào)包括但不限于振動(dòng)加速度信號(hào)、壓力信號(hào)和聲發(fā)射信號(hào)。

4.如權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙量的方法，其特征在于，所述預(yù)處理的實(shí)現(xiàn)方法包括但不限于盲源分離和包絡(luò)解調(diào)。

5.如權(quán)利要求1所述的在線測(cè)量往復(fù)機(jī)械傳動(dòng)鏈間隙量的方法，其特征在于，所述多域特征參數(shù)包括但不限于以下特征參數(shù)：

時(shí)域特征參數(shù)，其包括峰峰值、有效值、方根幅值、峭度值、峰值因子和裕度值；

頻域特征參數(shù)，其包括在對(duì)預(yù)處理后的多傳感間接測(cè)量信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，并在此基礎(chǔ)上提取的0～0.5采樣頻率功率譜上的均值、最大值、均方值、方差值、偏斜度值和度值；

時(shí)頻域特征參數(shù)：其包括在對(duì)預(yù)處理后的多傳感間接測(cè)量信號(hào)進(jìn)行5層小波包分解，并在此基礎(chǔ)上提取的前1-10個(gè)節(jié)點(diǎn)的小波能量和小波能量比。