[发明专利]在线图像可视铁谱磨粒浓度抗饱和量化表征方法及装置

说明书

本发明公开了一种在线图像可视铁谱磨粒浓度抗饱和量化表征方法及装置，预先设置一组沉积参数，获取磨粒沉积过程视频，提取视频各帧的磨粒覆盖面积指数IPCA序列；利用滑动时间窗截取所述IPCA序列，根据最小二乘法原理，获得截取序列的线性回归方程，计算相邻截取序列的线性回归方程之间的夹角变化情况；根据夹角变化情况，判定IPCA是否出现饱和，计算未发生饱和前的线性回归方程的斜率来表征磨粒浓度；本发明解决了磨粒沉积发生过饱和时传统IPCA量化误差较大的问题，以及为避免磨粒堆叠而需调整沉积时间长短的问题，提高了磨粒监测的实时性。

技术领域

本发明涉及设备油液在线磨损监测装置和方法，特别涉及一种在线图像可视铁谱磨粒浓度抗饱和量化表征方法及装置。

背景技术

油液磨粒检测与分析技术是一种状态监测技术，它利用油液所携带磨粒信息分析设备磨损情况，可为设备的正确维护提供了有效的依据。对保障机械系统的安全、高效、长寿命运行，降低维护费用，避免定期维和突发故障所带来的重大经济损失或人员伤亡具有重要意义。

当前油液磨粒监测技术领域主要涉及两种分析方法，即离线分析和在线分析。离线分析是借助大型贵重的仪器，如分析铁谱，直读铁谱，原子发射光谱和颗粒计数等，在油液分析实验室进行。由于离线分析时取样过程要求严格、代表性的油样获取难、分析周期长、反应速度慢、主观因素影响比较大等原因，导致其无法实现磨损磨粒的实时监测，为了克服离线监测的不足，在线磨粒监测成为研究的热点。目前，在线铁谱是基于离线铁谱原理发展而来的一项油液磨粒在线监测的技术，其可以直接与装备的润滑系统相连接，实时地分析油样，整个分析过程不存在润滑油损耗，可在无人值守情况下自动进行。通过在线获取的磨粒浓度及视觉特征信息，分析和推断装备摩擦处的磨损趋势与损伤程度，可实现装备的视情维修和早期故障的预防。

近年来，在线图像可视铁谱磨粒监测技术发展迅速。例如，专利“短沉积距离图像型在线铁谱装置与方法(200610041773.X)”公开了一种小体积在线图像可视铁谱探头，采用电磁铁吸附铁磁性颗粒实现采集区域内大小磨粒的有序沉积。专利“一种在线图像可视铁谱成像系统(201410206588.6)”公开了一种磨粒全视场成像装置，增大了磨粒图像视觉范围，反射光下能够获得磨粒形貌，颜色及纹理等特征信息量。但所述专利200610041773.X和201410206588.6中的流道及在线铁谱成像装置依次安装于磁极上方，透反射光需要透过油层参与成像，在线应用时油液中的气泡、固态杂质干扰磨粒成像，影响图像清晰度及磨粒视觉特征提取，一旦油液的透光度降低，往往无法正常成像。最近，专利 201610976289.X提出了在线图像可视铁谱反射光成像装置与方法，通过调整在线图像可视铁的成像光路，实现低透光油液的磨粒图像可靠获取。