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油液监测信息融合技术概述

发布日期:2016-9-20   点击数:1172

        针对不同的油液监测对象,有选择地联合运用几种油液监测手段是获得更为准确分析结论的有效途径。例如,对于柴油机这种含有多种材质零部件、具有多种磨损形式的动力机械,联合运用铁谱和光谱技术进行运用中的监测就比单一使用其中一种方法更为有效。对于液压系统的液压油联合运用铁谱和颗粒计数技术就更能适应液压油需要更严格控制污染度的特点。一个完整的油液监测实验室则需要同时具备油液常规理化分析、原子发射或吸收光谱分析、铁谱分析、红外光谱分析、颗粒计数等分析手段以适应各种在用油品的监测。综合手段的应用提供了多源信息,这就必然导致对多种信息进行处理,即信息融合。

      信息融合不是各种信息的简单叠加和组合,它是从各信息之间的相关性和关联性入手研究多源信息的处理方法,由此可获得比依赖单一种类信息更为准确的分析结论。它们之间的关联充分反映在互补性上,光谱技术可以测定润滑油中多种微量元素的含量,但不能检测出它们的存在形式;而铁谱技术可以从磨粒分析中获得大量磨损信息,但却缺乏对铁系金属以外的元素敏感性,两者联合应用对所获得的信息加以融合便可以得到更为全面的有关润滑油中磨粒存在的认识。如图是光谱、铁谱技术信息融合示意图。

柴油机光谱、铁谱监测信息融合过程

内燃机车柴油机光谱铁谱监测程序

      这个流程是通过运行光谱仪、铁谱仪和一个计算机磨粒信息管理系统来实现的。由图可以看出,光谱、铁谱技术在柴油机润滑油监测这个特定的应用实践中其信息融合不是平行对等的相加。在反映各金属摩擦副磨损量、缸套漏水、润滑油添加剂消耗方面光谱技术所获得的信息起着至关重要作用。而在缸套、活塞环、曲轴、轴瓦等主要运动摩擦副的磨损状态监测方面,铁谱技术尤其是磨粒分析技术则起着主导作用,甚至可以一锤定音。

      在充分考察和验证了直读铁谱数与光谱铁、铜、铅等元素含量相关性之后,这个系统在定量数据的处理方面采用了铁谱直读数与光谱元素浓度值共同组成七维空间,进行多元素类统计回归的定量方法,这也是在定量信息融合方面的一种形式。

      在更为综合地联合运用多种油液监测手段情况下,会面临和需要进行油品常规理化分析、原子发射或吸收光谱、铁谱、红外光谱的信息融合。如图是这几种油液监测方法获取信息状况示意图。它们从不同的方面提供了有关油液状况的更全面的资讯。联合运用几种技术手段进行油液监测的作法己被越来越多的工程技术部门所采用。

主要油液监测技术的信息融合

      为了建立信息融合的高速通道,在较为先进的油液监测实验室里己采用了网络技术。如图是信息融合的一个列子,这个实验室综合运用原子发射光谱技术、铁谱技术、红外光谱技术、颗粒计数技术以及常规理化分析的粘度测量,对在用润滑油进行综合监测。为了取得室内模拟试验数据,实验室装备了各种摩擦磨损试验机和与监测对象有关的试验台。由这些试验设备中获得的试验数据也作为信息来源之一。各系统与服务器联接组成油液分析监测的局域网LAN。

计算机化的实验室局域网


有关油液监测的信息融合问题,应强调以下几点:

      一、信息融合技术的实现固然离不开计算机技术的应用研究,但它更依赖于专业理论的进步和将信息转变为认识的知识获取。

      二、信息融合是一个于20世纪70年代提出的比较新的信息处理概念,将其引入油液监测的技术领域仅是个开端。多种油液监测手段的联合运用只是信息融合的前提,并非是信息融合的最终实现。

      三、信息融合固然有立足多源信息、提高结论准确性之功效,但并非所用监测手段越多、信息来源越广越好。要针对具体的监测对象从技术和经济两个角度综合考虑、合理选择。技术上的关键在于信息的相关性; 经济上的考虑在于投入的效益性。

      四、在广域的机械状态监测和故障诊断这个技术领域中,信息融合己超出了油液监测的界限。目前己开展了油液监测手段与振动噪声监测、红外监测的联合应用试验。例如联合运用铁谱技术和测振技术对滑动和滚动轴承进行监测取得相关性较好的结果。虽是信息融合的雏形,但也展现了跨越测试技术分界的信息融合的良好前景。

     本文摘自杨其明著《磨粒分析--磨粒图谱与铁谱技术》一书部分章节,版权归原作者所有,出于传递更多信息和学习之目的,并不意味亚泰光电赞同其观点或证实其内容真实性,本文内容仅供参考。本文首发亚泰光电官网,由深圳市亚泰光电技术有限公司编辑整理,亚泰光电,国内知名工业内窥镜油品分析仪研发、生产厂家,致力于为客户提供针对性、专业化、系统性的设备诊断和状态监测产品解决方案,欢迎您的咨询与洽谈。0755-86656390)