本發(fā)明屬于傳感器，具體是指一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法。

背景技術(shù)：

1、磁致伸縮位移傳感器廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量和工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。它們利用磁致伸縮效應(yīng)，通過(guò)測(cè)量探頭在滑道上的位移來(lái)獲取位置信息。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，滑塊式磁致伸縮位移傳感器的滑道表面會(huì)因摩擦而產(chǎn)生磨損，這種磨損狀態(tài)在不同位置存在明顯差異。

2、滑道的起始位置通常磨損較輕，因?yàn)樘筋^在此位置的停留和使用頻率相對(duì)較低。滑道的中間位置由于探頭頻繁移動(dòng)，磨損情況往往最為嚴(yán)重，直接影響傳感器的測(cè)量精度和使用壽命。滑道末端位置的磨損程度則取決于傳感器的使用范圍和探頭的活動(dòng)區(qū)域，如果探頭在末端位置頻繁活動(dòng)，則末端磨損也會(huì)較為明顯。

3、針對(duì)以上現(xiàn)狀，現(xiàn)有技術(shù)缺乏一種有效的方法來(lái)對(duì)滑道不同位置的摩擦磨損狀態(tài)進(jìn)行表征和評(píng)估，從而無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)滑道的使用壽命和優(yōu)化維護(hù)周期。這導(dǎo)致了傳感器的整體性能下降以及維護(hù)成本的增加。因此，開(kāi)發(fā)一種能夠全面表征滑道摩擦磨損狀態(tài)的方法顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，旨在通過(guò)對(duì)滑道表面摩擦磨損狀態(tài)的精確量化，解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提高傳感器的可靠性和使用壽命。這種方法包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、分段分析、波動(dòng)范圍計(jì)算以及線性擬合等步驟，能夠全面、準(zhǔn)確地表征滑道在不同位置的摩擦磨損狀態(tài)，為傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)和維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供的一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，包括以下步驟：

3、第一步：導(dǎo)入摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)，對(duì)摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，分為起始段l1(i)、中間段l2(i)和末尾段l3(i)；

4、第二步：對(duì)起始段l1(i)、中間段l2(i)和末尾段l3(i)分別定義分割尺度，分割尺度的取值為l1、l2、l3；其中

5、分割尺度為整數(shù)值；

6、第三步：對(duì)每一分割尺度下的每一段數(shù)據(jù)，起始段l1(i)、中間段l2(i)和末尾段l3(i)，分別計(jì)算其波動(dòng)范圍r1(l1(i))、r2(l2(i))和r3(l3(i))，即該段數(shù)據(jù)的最大值與最小值之差；

7、起始段：r1(l1(i))＝max(l1(i))-min(l1(i))；

8、中間段：r2(l2(i))＝max(l2(i))-min(l2(i))；

9、末尾段：r3(l3(i))＝max(l3(i))-min(l3(i))；

10、第四步：計(jì)算不同分割尺度下不同段的平均波動(dòng)范圍v(li)；

11、起始段：v(l1)＝r1(l1(i))/n(l1)；

12、中間段：v(l2)＝r2(l2(i))/n(l2)；

13、末尾段：v(l3)＝r3(l3(i))/n(l3)；

14、其中n(l1)為在分割尺度l1下，起始段l1(i)被分割的段數(shù)；

15、其中n(l2)為在分割尺度l2下，起始段l2(i)被分割的段數(shù)；

16、其中n(l3)為在分割尺度l3下，起始段l3(i)被分割的段數(shù)；

17、第五步：將不同分割尺度l1、l2、l3和平均波動(dòng)范圍v(ln)進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，得到log(ln)和log(v(ln))，對(duì)log(ln)和log(v(ln))進(jìn)行線性擬合，其中，n＝1、2、3，得到擬合直線的斜率m。

18、進(jìn)一步地，所述起始段l1(i)分解尺度分別為1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、14、17、21、25、31、37。

19、進(jìn)一步地，所述中間段l2(i)分解尺度分別為1、2、3、4、5、7、9、12、15、20、26、34、45、59、77、101、133、175。

20、進(jìn)一步地，所述末尾段l3(n)分解尺度分別為1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、15、18、21、26、31、38。

21、進(jìn)一步地，所述起始段為摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)前15％，所述中間段為摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)70％，所述末尾段為摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)后15％。

22、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下：

23、基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，通過(guò)導(dǎo)入摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)并對(duì)其分段處理，分別定義起始段、中間段和末尾段的分割尺度，計(jì)算每段數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍并進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換和線性擬合，從而得到摩擦磨損狀態(tài)的量化表征。

24、分割尺度的定義具有以下好處：

25、1.精細(xì)化分析：通過(guò)對(duì)摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，并在不同分割尺度下計(jì)算波動(dòng)范圍，可以更精細(xì)地捕捉滑道在不同位置的磨損特性。尤其是針對(duì)起始段、中間段和末尾段的差異化分析，使得磨損狀態(tài)表征更加準(zhǔn)確。

26、2.多尺度表征：通過(guò)使用多個(gè)分割尺度，可以全面反映滑道表面的摩擦磨損情況。大尺度可以提供整體磨損趨勢(shì)，而小尺度則能夠揭示局部的細(xì)節(jié)變化。這種多尺度分析方法可以提高摩擦磨損狀態(tài)評(píng)估的準(zhǔn)確性和全面性。

27、3.線性擬合與趨勢(shì)分析：通過(guò)對(duì)分割尺度和波動(dòng)范圍進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換和線性擬合，可以得到擬合直線的斜率m。這一斜率值反映了滑道在不同位置的磨損趨勢(shì)和變化規(guī)律，為摩擦磨損狀態(tài)的定量分析提供了重要的參考依據(jù)。

28、4.提高檢測(cè)精度：分段處理和多尺度分析能夠有效消除數(shù)據(jù)中的噪聲和異常值，提高摩擦磨損狀態(tài)檢測(cè)的精度和可靠性。這對(duì)于滑塊式磁致伸縮位移傳感器的維護(hù)和性能優(yōu)化具有重要意義。

29、5.適應(yīng)性強(qiáng)：本方法能夠適應(yīng)不同類型的滑道和傳感器，通過(guò)調(diào)整分割尺度和分段比例，可以靈活應(yīng)用于各種摩擦磨損表征需求，提高了方法的通用性和實(shí)用性。

30、綜上所述，本發(fā)明的磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，通過(guò)科學(xué)的分段和分割尺度定義，結(jié)合線性擬合和多尺度分析，提供了一種高效、準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)的摩擦磨損狀態(tài)表征方法，顯著提高了滑道磨損檢測(cè)的精度和可靠性，延長(zhǎng)了傳感器的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，其特征在于：所述起始段l1(i)分解尺度分別為1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、14、17、21、25、31、37。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，其特征在于：所述中間段l2(i)分解尺度分別為1、2、3、4、5、7、9、12、15、20、26、34、45、59、77、101、133、175。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，其特征在于：所述末尾段l3(n)分解尺度分別為1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、15、18、21、26、31、38。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，其特征在于：所述起始段為摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)前15％，所述中間段為摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)70％，所述末尾段為摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)后15％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種磁致伸縮位移傳感器摩擦磨損狀態(tài)的表征方法，包括以下步驟：導(dǎo)入摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)，對(duì)摩擦磨損形貌數(shù)據(jù)進(jìn)行分段，分為起始段、中間段和末尾段；對(duì)起始段、中間段和末尾段分別定義分割尺度；對(duì)每一分割尺度下的每一段數(shù)據(jù)計(jì)算其波動(dòng)范圍，即該段數(shù)據(jù)的最大值與最小值之差；計(jì)算不同分割尺度下不同段的平均波動(dòng)范圍；將不同分割尺度和平均波動(dòng)范圍進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)行線性擬合，得到擬合直線的斜率。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中缺乏對(duì)滑道不同位置摩擦磨損狀態(tài)進(jìn)行表征和評(píng)估的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：郭勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州研拓智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/28