[发明专利]判别血栓弹力检测系统状态的方法及系统

权利要求书

1.一种判别血栓弹力检测系统状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采集血栓弹力检测系统的输出信号，获取该血栓弹力检测系统的固有频率f₁、阻尼比ζ₁：

S1-1、先对血栓弹力检测系统施加冲击载荷或初始位移，然后采集血栓弹力检测系统的冲击响应信号或自由位移响应信号；

S1-2、对采集的信号进行预处理；

S1-3、对预处理得到的信号进行希尔伯特变换，并分别对幅值、相位进行最小二乘线性拟合，得到血栓弹力检测系统的固有频率f₁、阻尼比ζ₁；

S2、在血栓弹力检测系统的探针上添加质量为dm的质量块，并按照与步骤S1相同的方法，获取此时的血栓弹力检测系统的固有频率f₂、阻尼比ζ₂；

S3、按照以下公式计算得到血栓弹力检测系统的弹性系数k和阻尼系数c，实现血栓弹力检测系统状态的判别；

2.根据权利要求1所述的判别血栓弹力检测系统状态的方法，其特征在于，所述步骤S1-1具体包括：

将血栓弹力检测系统的振动系统方程表示为：

其中，m为血栓弹力检测系统中检测元件(探针和探针相连接一起摆动的附属件)的质量，单位为kg，c为阻尼系数，k为弹性系数，f(t)为外力，θ(t)为位移，为速度，为加速度；

对血栓弹力检测系统施加冲击载荷或初始位移，该血栓弹力检测系统的位移响应为：

其中，

其中，A₀为幅值，为初始相位，ω_n为固有频率，ω_d为有阻尼振动频率，ζ为血栓弹力检测系统的阻尼比；

其中，血栓弹力检测系统的固有频率ω_n为：

其中，f为血栓弹力检测系统的固有频率。

3.根据权利要求2所述的判别血栓弹力检测系统状态的方法，其特征在于，所述步骤S1-2具体包括：

根据血栓弹力检测系统的位移响应信号θ(t)进行功率谱分析，选择带宽范围为[p-1，p+1]的信号并进行带通滤波处理，p为对应θ(t)信号功率谱曲线的幅值对应的频率，滤波器的阶数为n，滤波器进行带通滤波处理的方程表示如下：

其中，θ(t_j)为采集原始信号，θ_s(t_j)为滤波处理的信号，n为阶数，α_i为权值系数，大小由带通滤波器的阶数和带宽决定；

预处理得到的信号θ_s(t)表示为：

4.根据权利要求3所述的判别血栓弹力检测系统状态的方法，其特征在于，所述步骤S1-2中，滤波器的阶数n＝1000。

5.根据权利要求3所述的判别血栓弹力检测系统状态的方法，其特征在于，所述步骤S1-2具体包括：

将预处理得到的信号θ_s(t)进行希尔伯特变换得到：

其中，Z(t)表示希尔伯特变换后的结果，

对幅值A(t)引入对数运算，得到：lnA(t)＝-ζω_nt+lnA₁；

分别对式相位(10)幅值A(t)进行矩阵变换，得到：

进行最小二乘拟合运算得到：

其中，上标T表示为矩阵转置运算，上标-1表示为矩阵求逆运算；

计算得到ω_d、-ζω_n，然后令ω_d＝Q₁，-ζω_n＝Q₂，则血栓弹力检测系统固有频率f、阻尼比ζ的计算公式为：

按照上式计算得到此时的血栓弹力检测系统的固有频率f₁、阻尼比ζ₁：