[发明专利]一种检测自修复添加剂自修复效果的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测自修复添加剂修复效果的方法，具体指检测添加到润滑油中的自修复添加剂在设备运行过程对磨损或损伤部件进行自修复效果的方法。

 

背景技术

润滑在线自修复技术是近年来发展的一种新型技术，自修复的效果主要通过磨损量和磨损表面分析来评定，评定方法繁琐、昂贵，且必须解体试验装置。因此，国内外的测试研究者都在寻求在线实时评定自修复效果的方法，变定时停机测试为实时在线测试。

振动测试方法已比较成功地应用于机械设备的故障诊断，即利用测取机械设备在运行中的状态信息，通过对所测信号的处理和分析，并结合诊断对象的历史状况，来定量识别机械设备及其零部件的实时技术状态，并预测有无异常和故障。振动测试主要是通过测定振动频率和振幅作为故障诊断的依据，但在实际过程中，由于测试部件的制造装配误差、转速不稳和摇摆等很多其它因素的影响，使得测试部件的实际特征频率在一个范围内波动甚至有一个跳跃，关键是对振动谱图的解析需要具有丰富经验的专业人员才能完成。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种检测自修复添加剂自修复效果的方法，本方法检测结果准确、直观，不需要专业知识和经验即可看懂结果。

本发明解决上述问题的技术手段是这样的：

一种检测自修复添加剂自修复效果的方法，其检测步骤为，

1）首先分别得到修复前和修复后装置运行时的振动信号频域谱图；

2）将修复前和修复后的振动信号频域谱图信号进行满尺度正交小波包分解，计算得到修复前和修复后的振动信号的小波包能量特征向量；

3）将修复前和修复后的振动信号的小波包能量特征向量中差别较大的特征向量作为小波包能量特征的关键特征量，以修复后小波包能量关键特征量相比修复前是否降低作为是否有自修复效果的依据，该值下降幅度越大表示自修复效果越好。

其中步骤2）计算振动信号的小波包能量特征向量的方法为：

对于某一给定的正交小波包空间                                               [6]原始信号s(t)在该时频局域化空间的能量分布E(j，n)定义如下：

式中P_S(n, j, k)为小波包变换系数；

假设对原始信号s(t)进行了J层满尺度正交小波包分解，则在分解层次J上信号s(t)的小波包能量特征向量表示如下：

本方法将修复后小波包能量关键特征量相比修复前是否降低作为是否有自修复效果的依据，该值下降幅度越大表示自修复效果越好。因此比频谱分析更直观、准确，而且不需要专业的振动测量知识和丰富的振动谱图解析经验即可方便检测。

 

具体实施方式

本发明是针对添加到润滑油中的自修复添加剂对磨损或损伤部件是否有自修复效果和自修复效果好坏的一种评定方法，其具体步骤为：

1、修复前振动测试。以加速度传感器接受瞬态响应输入信号的响应，用智能信号采集处理分析仪采集、处理、分析输入、输出信号，通过FFT变换得到振动信号频域谱图。对振动测量装置的具体型号无限制，该测定的目的是以此振动信号作为基准，与后面要检测的相应振动信号进行比对，以便观测自修复过程中的变化。

2、自修复。将自修复添加剂添加到润滑油中，在相当于装置中等负荷和中等转速下运行需修复的装置，具体运行参数依具体装置而定。对自修复添加剂的类型无限制，自修复添加剂的添加量依据添加剂供应商的要求而定。

3、修复后振动测试。按步骤1的方法在装置修复后的运行过程中连续测定装置的振动谱图。

4、修复前后小波分析。将采集到的观测信号进行满尺度正交小波包分解，正交小波包分解利用MATLAB中的小波快速算法来实现。

5、计算小波特征能量。对于某一给定的正交小波包空间[6]原始信号s(t)在该时频局域化空间的能量分布E(j，n)定义如下：

式中P_S(n, j, k)为小波包变换系数。

假设对原始信号s(t)进行了J层满尺度正交小波包分解，则在分解层次J上信号s(t)的小波包能量特征表示如下：