一种轴向漏磁信号长度量化方法与流程

技术特征：

1.一种轴向漏磁信号长度量化方法，其特征在于，该方法包括：

步骤1、漏磁信号长度特征提取；

步骤2、圆周信号特征提取及幅值特征提取；

步骤3、建立基于多参数的信号长度量化模型，其中，所述多参数包括上述漏磁信号长度特征、圆周信号特征及幅值特征；

步骤4、求解所述基于多参数的长度量化模型中的未知参数，从而得到最终的信号长度量化模型，利用该模型可以对轴向漏磁信号进行长度量化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1、漏磁信号长度特征提取，其具体实现步骤为：

1.1、微分长度特征提取

设漏磁信号表示为S(x)，计算其微分信号S'(x)

$S^{\′}\left(x\right)=\frac{dS\left(x\right)}{dx}---\left(1\right)$

设微分信号S'(x)最大值与最小值横轴坐标之差Ld为微分长度特征；

1.2、固定阈值特征提取

以漏磁信号S(x)的最大值乘以比例系数ρ作为阈值T，则由阈值T截取的轴向长度Lt为长度特征；

1.3、长度特征融合

设融合系数为τ，则最终的漏磁信号长度特征为Fl

Fl＝τ*Ld+(1-τ)*Lt,τ∈[0,1] (2)。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2、圆周信号特征提取及幅值特征提取，其具体实现步骤为：

2.1、圆周信号特征提取

设漏磁信号周向跨度信号为C(x)，则圆周特征Fc计算如下

$Fc=\frac{\∫C\left(x\right)dx}{Max\[C\left(x\right)\]-Min\[C\left(x\right)\]}---\left(3\right)$

其中Max(x)和Min(x)分别是最大值、最小值函数。

2.2、幅值特征提取

设漏磁信号S(x)波峰波谷差值为幅值特征Fa

Fa＝Max[S(x)]-Min[S(x)] (4)

其中Max(x)和Min(x)分别是最大值、最小值函数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3、建立基于多参数的信号长度量化模型，其具体实现步骤如下：

3.1、根据缺陷内外属性，设计长度量化模型如下所示

$L=\left\{\begin{array}{cc}{a}_{1}x+a_{2}y+a_{3}z+a_0,& in\\ b_{1}x+b_{2}y+b_{3}z+b_0,& ou\end{array}\right.---\left(5\right)$

其中，in表示是内缺陷，ou表示是外缺陷，a_i,b_i为待求解参数，x,y,z参数分别表示长度特征、圆周信号特征和幅值特征，可由样本数据获取。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤4、求解所述基于多参数的长度量化模型中的未知参数，其中内缺陷参数求解的具体实现步骤如下：

4.1、计算特征值，建立多元参数方程

任意漏磁信号样本i,缺陷长度真值为L_i，根据公式(1)～(4)分别计算与任意漏磁信号样本i对应的长度特征Fl_i、圆周信号特征Fc_i和幅值特征Fa_i，缺陷长度估计值表示如下：

${\hat{L}}_i=a_1{\mathrm{Fl}}_i+a_2{\mathrm{Fc}}_i+a_3{\mathrm{Fa}}_i+a_0---\left(6\right)$

4.2、最小二乘求解未知参数：

建立误差函数H

$H={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{(L_i-{\hat{L}}_i)}^2=\underset{i}{\Σ}{\[L_i-(a_1{\mathrm{Fl}}_i+a_2{\mathrm{Fc}}_i+a_3{\mathrm{Fa}}_i+a_0)\]}^2--\left(7\right)$

其中，n为样本数；

求解方程组获得未知参数a_j：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂H}{\∂a_0}=-2\underset{i}{\Σ}(L_i-{\hat{L}}_i)=0\\ \frac{\∂H}{\∂a_j}=-2\underset{i}{\Σ}(L_i-{\hat{L}}_i)a_j=0,j=1,2,3\end{array}\right.---\left(8\right).$

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤4、求解所述基于多参数的长度量化模型中的未知参数，其外缺陷参数的求解方法与内缺陷参数求解的方法相同。