一种摩擦副三点融合测温系统及测温方法与流程

文档序号:12266145阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种摩擦副三点融合测温系统,其特征在于,包括传感检测系统(100)、信号采集系统(200)和软件系统(300);所述传感检测系统(100)包括预埋测温传感器(101)、预置测温传感器(102)及红外测温传感器(103);所述信号采集系统(200)包括PLC(201)、工业通讯总线(202)及计算机(203);所述软件系统(300)包括显示界面(301)和融合测温模型(302);

所述预埋测温传感器(101)、预置测温传感器(102)及红外测温传感器(103)对摩擦副接触界面的温度信息进行捕捉并转换成电信号,所述电信号输出至信号采集系统(200)中,经PLC(201)处理后通过工业通讯总线(202)传送至计算机(203),所述软件系统(300)的显示界面(301)实现所采集到温度信息的显示与存储,并通过调用融合测温模型(302)来得到摩擦副接触界面的实际温度。

2.根据权利要求1所述的一种摩擦副三点融合测温系统,其特征在于,所述预埋测温传感器(101)设于摩擦副预先处理过的偶件内,通常该摩擦偶件静止,以便对传感器进行布置与引线,预埋测点设于摩擦副中心位置,以得到摩擦界面的平均温度。

3.根据权利要求1所述的一种摩擦副三点融合测温系统,其特征在于,所述预置测温传感器(102)的测温探头设于摩擦副接触界面附近的非摩擦区域,预置测点设于摩擦副运动部件离开摩擦接触区域的一侧,通常距离摩擦表面接触区域在3cm以内。

4.根据权利要求1所述的一种摩擦副三点融合测温系统,其特征在于,所述红外测温传感器(103)选取摩擦副的接触区域作为测温视场,该视场设于摩擦副附近运动部件离开摩擦接触区域的一侧。

5.一种摩擦副三点融合测温方法,采用预埋测温法、预置测温法和红外测温法三种方法对摩擦副接触界面附近三处不同位置的温度进行测量,并在对三种测温方法的缺陷分别进行初始修正处理的基础上,结合信息融合技术得到摩擦界面的实际温度。

6.根据权利要求5所述的一种摩擦副三点融合测温方法,其特征在于,所述三种测温传感器所测数据通过相应的修正处理,以有效降低偏差对融合测温模型(302)的影响,该修正处理过程可嵌入至融合测温模型(302),具体的修正处理方案如下:

1)根据摩擦学知识和热传导的相关规律,推导摩擦界面温度与预埋测点温度之间的偏差规律,修正因摩擦副温度梯度效应引起的所述预埋测温法与摩擦界面实际温度之间的偏差;

2)采用线性回归等方式,修正因预置测点温度滞后于摩擦界面温度引起的所述预置测温法与摩擦界面实际温度之间的偏差;

3)采样数字滤波技术,改善因光电干扰而引起的所述红外测温法的温度波动现象。

7.根据权利要求5所述的一种摩擦副三点融合测温方法,其特征在于,所述的融合测温模型(302)建立的步骤如下:

步骤一,确定样本集数据;在本模型中,选用的训练样本集tr与检验样本集te皆由三输入、一输出组成,输入样本为上述三种测温传感器所测数据经上述修正处理后的温度序列TA、TB、TC,输出样本为标准温升温度序列TD,通常该组标准温升温度序列可通过开展模拟试验来获取;

步骤二,进行预处理;将上述四组温度序列TA、TB、TC、TD归一化处理,将样本数据转化为0~1范围内的数,得到新的温度序列T*A、T*B、T*C、T*D,避免不同量值对融合模型影响;

步骤三,合理选择重要模型参数;

步骤四,利用上述归一化处理后的训练样本集数据tr对融合测温模型进行训练;

步骤五,利用上述归一化处理后的检验样本集数据te对已训练好的模型进行检验;检验测温精度能否达到需求,如果没有达到需求,重新选择模型参数,进行模型的训练与检验,直至获得满意的融合测温模型。

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