1.一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、首先,采用包含有磨粒检测传感器、采集卡的磨粒监测装置对含有磨粒的油液循环系统进行连续采集,获得待处理磨粒数据,将待处理磨粒数据根据采集时间切分为M段,各段磨粒数据等量;
步骤2、然后,计算M段实验数据的峭度值,再利用K-means算法对峭度值进行优化处理,去除电磁干扰和磨粒分布不均匀导致的异常峭度值;
步骤3、最后,计算峭度数据的均值和均方差,并做对数处理,得到对数-峭度参数指标,能够反映油液中的磨粒浓度,达到监测机械磨损程度的目的。
2.根据权利要求1所述的一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取方法,其特征在于,所述步骤1中,油液采集器包括齿轮泵(1)、前置放大器(2)、磨粒检测传感器(3)、NI采集卡(4)、调速器(5)及连接油管(6),所述齿轮泵(1)使油液在系统中循环流动,调速器(5)调节油液流量,连接油管(6)将油液引出油液循环系统,使油液流过磨粒检测传感器(3),油液中的磨粒通过磨粒检测传感器(3)时产生微弱的磨粒信号,信号经过前置放大器(2)放大被NI采集卡(4)采集并记录。
3.根据权利要求1所述的一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取方法,其特征在于,所述步骤2中计算M段实验数据的峭度值具体包括:对于离散序列的信号{xi}(i=1~N),其中N为数据点数,峭度值K的计算公式为其中XRMS表示离散信号的均方根。
4.根据权利要求1所述的一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取方法,其特征在于,所述利用K-means算法对峭度值进行优化处理,具体包括:利用K-means算法随机选取若干个对象作为初始的聚类中心,然后计算每个对象与各个种子聚类中心之间的距离,把每个对象分配给距离它最近的聚类中心,将计算好的峭度值分为三类,并排除掉其中最大值和最小值两组的数据;最大值通常是由于异常的脉冲干扰引起的,而最小值则是由于磨粒不均匀,一段时间内磨粒通过较少,不具代表性。
5.根据权利要求1所述的一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取方法,其特征在于,所述步骤3计算峭度数据{Ki}(i=1~M)的均值和均方差其中,Kavg和Krms分别表示M个峭度值的均值和均方差,然后对Kavg和KrmsKrms分别做对数处理,得到对数-峭度磨粒信号特征指标 和 通过最小二乘法和对数-峭度磨粒信号特征指标进行拟合,得到的拟合直线能够准确反映油液中的磨粒浓度。
6.一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取装置,其特征在于,包括:
磨粒信号采集模块:用于采用包含有磨粒检测传感器、采集卡的油液采集系统对含有磨粒的油液进行连续采集,获得待处理磨粒数据,将待处理磨粒数据根据采集时间切分为M段,各段磨粒数据等量;分类优化模块:用于计算M段实验数据的峭度值,再利用K-means算法对峭度值进行优化处理,去除电磁干扰和磨粒分布不均匀导致的异常峭度值;线性化处理模块:用于计算峭度数据的均值和均方差,并做对数处理,得到对数-峭度参数指标和 再通过最小二乘法得到一条拟合直线,能够准确反映油液中的磨粒浓度。
7.根据权利要求6所述的一种基于对数-峭度的磨粒信号特征提取装置,其特征在于,所述分类优化模块中,利用K-means算法对峭度值进行优化处理,具体包括:利用K-means算法随机选取若干个对象作为初始的聚类中心,然后计算每个对象与各个种子聚类中心之间的距离,把每个对象分配给距离它最近的聚类中心,将计算好的峭度值分为三类,并排除掉其中最大值和最小值两组的数据;最大值通常是由于异常的脉冲干扰引起的,而最小值则是由于磨粒不均匀,一段时间内磨粒通过较少,不具代表性。