本申请公开了一种发动机滑油金属颗粒在线监测的信号检波方法，其金属颗粒监测传感器的左右通道中的一个对铁信号敏感，而另一个对非铁信号敏感，包括以下步骤：步骤1、从金属颗粒监测传感器的左右通道同步获取监测信号，从中提取一段输入数据，其代表监测信号的幅值；步骤2、计算左通道输入信号的能量分布；步骤3、按顺序遍历能量数据，并判断每对相邻的递增索引值与递减索引值之间的距离是否大于第一距离阈值，如果判断为是，则将该对递增索引值与递减索引值，作为潜在有效信号的起止参考位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字信号处理
，涉及一种油液金属颗粒在线监测的信号检波 方法，适用于发动机滑油系统的油液金属颗粒在线监测系统。
技术介绍
现有的滑油系统油液金属颗粒在线监测系统主要用于发动机滑油系统健康状态 的在线监测，通过检测油液中金属颗粒的数量、性质、大小等参数反映发动机健康状态。 如图2所示，一种油液金属颗粒在线监测系统主要由金属肩传感器探头、信号传输 电缆和信号处理单元组成。传感器探头安装在发动机从滑油增压栗至滑油滤的供油管路 上，供油液从传感器探头通径通过，以便检测金属颗粒。由于油液中含有不同性质与粒径的 金属颗粒，根据电磁感应原理，在输出端会产生正弦或余弦信号，分别代表性质不同的金属 颗粒信息。信号检波则是其中对有效信号的判别及解析。 作为滑油系统油液金属颗粒在线监测系统软件的重要环节，信号检波的结果直接 影响到系统监测结果的准确度及精度，因而检波方法本身应具有较高的准确性及可靠性。
技术实现思路
滑油系统油液金属颗粒在线监测系统进行信号检波的数据源来自两个通道，表述 为左右通道，分别对铁信号和非铁信号敏感，当有铁磁性颗粒通过传感器时，左右通道在相 同的位置分别产生同相位信号（均为正弦信号)且左通道幅值明显大于右通道幅值；当有非 铁磁性颗粒通过传感器时，左右通道在相同的位置分别产生反相位信号（左通道为正弦信 号，右通道为余弦信号)且右通道幅值明显大于左通道幅值。基于该种信号特征，能够根据 左右通道的相位关系及信号幅值关系对信号进行检波。 有鉴于此，本申请的专利技术人构思了油液金属颗粒在线监测的信号检波方法，其针 对在线监测系统产生的信号特征，采用双重判断的方式确定金属颗粒信号所在位置，依据 信号波形趋势及跨度特征判别信号有效性，依据信号相位差异关系鉴别金属颗粒性质，依 据信号幅值大小及半波比例鉴别颗粒大小，利用非线性拟合方式进行金属颗粒粒径标定。 本专利技术提出的油液金属颗粒在线监测的信号检波方法，能够对颗粒信号进行有效 识别与提取，因而为准确监测发动机健康状况起着关键作用。 针对滑油系统油液金属颗粒在线监测系统中的信号特征，本专利技术提出一种用于发 动机滑油系统油液颗粒在线监测系统的信号检波方法。 根据本专利技术的实施例，提供了一种发动机滑油金属颗粒在线监测的信号检波方 法，其金属颗粒监测传感器的左右通道中的一个对铁信号敏感，而另一个对非铁信号敏感， 包括以下步骤:步骤1、从金属颗粒监测传感器的左右通道同步获取监测信号，从中提取一 段输入数据，其代表监测信号的幅值;步骤2、利用以下公式，计算左通道输入信号的能量分 布φ(1χ(η)) : φ(1χ(η)) = lx(n)lx(n). - lx(n - l)bc(n.+ 1)，其中，1χ(η)为左通道的 输入数据的值，η表示输入数据在监测信号中的位置的索引值，n = l~N，N为输入数据的总 数；步骤3、按顺序遍历能量数据φ(1χ(η)),找到I φ(1χ(η)) I小于能量阈值且 | φ(1χ:(η+ 1)) |大于能量阈值的一个或多个递增索引值、以及|φ:(1χ(η))|大于能量阈值 且| φ(1χ(η + 1)) |小于能量阈值的一个或多个递减索引值，并判断每对相邻的递增索引 值与递减索引值之间的距离是否大于第一距离阈值，如果判断为是，则将该对递增索引值 与递减索引值，作为潜在有效信号的起止参考位置。 本专利技术提出的信号检波方法有以下几点优势： 1、由于采用双重判断的方式确定金属颗粒有效信号所在位置，因而能够准确获取 位置信息而不造成误判，保证结果的可靠性。 2、依据信号幅值大小及半波比例鉴别颗粒，保证只有在波形幅值超过既定阈值且 波形上下部分差异在偏差范围内时，才被认为是有效波形，因而能够有效排除噪声干扰引 入的突变峰值干扰。 3、利用非线性拟合方式进行金属颗粒粒径标定，将检测到的信号幅值对应金属颗 粒真实粒径，保证解析结果误差小，精度高。 4、本专利技术提出的信号检波方法，应用于发动机滑油系统油液金属颗粒在线监测系 统，能够有效进行颗粒信息的判别及解析。【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施例的信号检波方法的流程图； 图2是现有技术的滑油系统油液金属颗粒在线监测系统的连接框图； 图3和图4是根据本专利技术的实施例的信号检波方法的测试结果，其中，图3示出了铁 磁性金属颗粒的测试结果，图4示出了非铁磁性金属颗粒的测试结果。【具体实施方式】 下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。 本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本专利技术的实施例的很多 技术细节，但这仅为用来说明本专利技术的原理的示例、而不意味着任何限制。本专利技术能够适用 于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本专利技术的原理和精神即可。 另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在 现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术 人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。 根据本专利技术的实施例，针对发动机滑油系统油液金属颗粒在线监测系统产生的信 号特征，采用双重判断的方式确定金属颗粒有效信号所在位置，依据信号波形趋势及跨度 特征判别信号有效性，依据信号相位差异关系鉴别金属颗粒性质，依据信号幅值大小及半 波比例鉴别颗粒大小，利用非线性拟合方式进行金属颗粒粒径标定。 图1是根据本专利技术的实施例的信号检波方法的流程图。如图1所示，根据本专利技术的 实施例的信号检波方法主要包括初步判断和精确判断两个阶段。这里将左通道数据描述为 lx(n)，右通道数据描述为rx(n)，其中η为数据索引值，η=1~Ν，Ν为每个通道的数据个数， 即输入信号的被采样数。其中，左右通道分别对铁信号和非铁信号敏感。 -、通过以下步骤1至4来实现对铁磁性金属颗粒的检测。 1、检测铁磁性金属颗粒，这通过处理左通道信号数据实现。利用以下公式，计算左 通道输入信号的能量分布φ〇χ(η)): φ(1χ(η)) = ?χ(η)1χ(η) - ?χ(η - 1)1χ(η + 1) 由于金属颗粒位置处，左通道信号能量较大，因此可以通过设置阈值的方法初步 筛选出磨粒(铁磁性金属颗粒）的位置。根据上述信号能量φ(1χ(η)；)的均值，可将阈值T设 定为： Ν Τ=0^|φ(?χ(π))| η-1 式中，C为经验常数，在滑油系统油液金属颗粒在线监测系统中，根据大量实验数 据验证，C优选取为1~4。 以T为阈值，对|(p〇x(n))|从n=l~N(这里，N=2048)进行遍历，当| φ〇Χ(η))丨小 于Τ且I φ.(1_χ(η_+ 1):) I大于Τ时，记录下当前数据索引值η，令index_up = n;当| φ(1χ(.η))丨 大于Tjl.l φ〇Χ(η + 1)) I小于Τ时，记录下当前数据索引值η，令index_down = n，并将相邻 的indeX_up与indeX_d〇wn进行比较，若两者相距(差值)小于100(距离阈值），则认为此信号 为尖峰噪声引入的干扰，不作为有效信号，需舍弃，否则(两者相距(差值)不小于100)认为 信号有效，保留数据索引值inde X_up和indeX_d〇wn，作为初步判断有效的信号的两端参考 位置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发动机滑油金属颗粒在线监测的信号检波方法，其金属颗粒监测传感器的左右通道中的一个对铁信号敏感，而另一个对非铁信号敏感，包括以下步骤：步骤1、从金属颗粒监测传感器的左右通道同步获取监测信号，从中提取一段输入数据，其代表监测信号的幅值；步骤2、利用以下公式，计算左通道输入信号的能量分布其中，lx(n)为左通道的输入数据的值，n表示输入数据在监测信号中的位置的索引值，n＝1～N，N为输入数据的总数；步骤3、按顺序遍历能量数据找到小于能量阈值且大于能量阈值的一个或多个递增索引值、以及大于能量阈值且小于能量阈值的一个或多个递减索引值，并判断每对相邻的递增索引值与递减索引值之间的距离是否大于第一距离阈值，如果判断为是，则将该对递增索引值与递减索引值，作为潜在有效信号的起止参考位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：商薇，王燕山，张梅菊，张宏祥，王立清，马静，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所，中航高科智能测控有限公司，北京瑞赛长城航空测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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