一种轴承防护涂层评价方法及系统与流程

本发明涉及用于质量监督的数据分析，具体涉及一种轴承防护涂层评价方法及系统。

背景技术：

1、轴承电化学腐蚀是指轴承在电解质溶液存在的条件下，由于轴承材质与其接触结构材质的金属活动性差异产生轴承材料的电化学反应，在轴承表面发生的一种腐蚀现象。

2、为减少电化学腐蚀导致的轴承寿命下降、性能降低，通常采取对轴承表面进行涂层处理，理想的涂层厚度均匀，但实际喷涂过程中涂层厚度不均匀，会导致表面精度不足与抗腐蚀性能降低。

3、现有通过涂层样本击穿电压与电压的波动情况进行涂层的厚度以及均匀性检测，进而对涂层的质量进行评价，常规阈值检测方法对于无明显缺陷但是涂层不均匀的情况检测精确度不高，需要通过多样本的涂层情况进行喷涂质量的评价。

技术实现思路

1、本发明提供一种轴承防护涂层评价方法及系统，以解决现有的问题：常规阈值检测方法对于无明显缺陷但是涂层不均匀的情况检测精确度不高。

2、本发明的一种轴承防护涂层评价方法及系统采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了一种轴承防护涂层评价方法，该方法包括以下步骤：

4、获取轴承上所有检测位置的击穿电压值；

5、根据轴承上所有检测位置的击穿电压值获取轴承的涂层缺陷程度；

6、根据轴承的涂层缺陷程度获取所有轴承受到的波动检测向量；根据所有轴承受到的波动检测向量获取缺陷识别矩阵；根据缺陷识别矩阵获取轴承涂层质量的异常程度；

7、对轴承涂层质量的异常程度使用lof局部离群算法,获取所有离群点以及所有离群点的离群因子；根据所有离群点以及所有离群点的离群因子获取涂层综合质量参数；根据涂层综合质量参数对轴承防护涂层进行评估。

8、优选的，所述获取轴承上所有检测位置的击穿电压值，包括的具体方法为：

9、设置测试夹具连接检测装置，检测装置在测试夹具的接触位置两端施加电压，当击穿时检测装置记录击穿电压值；随后沿轴承基材进行移动至下一个检测位置，记录下一个检测位置的击穿电压值，多次测量直到全部的检测位置得到击穿电压值。

10、优选的，所述根据轴承上所有检测位置的击穿电压值获取轴承的涂层缺陷程度，包括的具体计算公式为：

11、

12、式中表示轴承的涂层缺陷程度；表示涂层检测中检测位置的数量；表示第个涂层检测位置的击穿电压值；表示先验的目标厚度下的击穿电压值；表示所有检测位置上的击穿电压值的标准差。

13、优选的，所述根据轴承的涂层缺陷程度获取所有轴承受到的波动检测向量，包括的具体方法为：

14、首先建立单个轴承波动检测向量，其具体的计算过程为：

15、

16、式中，表示第个轴承受到的波动检测向量；表示第个轴承的涂层缺陷程度；为第个涂层检测位置的击穿电压值；表示先验的目标厚度下的击穿电压值；为第个涂层检测位置的击穿电压值；表示向量转置运算；表示绝对值运算。

17、优选的，所述根据所有轴承受到的波动检测向量获取缺陷识别矩阵，包括的具体方法为：

18、设置一个空的缺陷识别矩阵，将第1个轴承受到的波动检测向量置于缺陷识别矩阵中的第一列；将第2个轴承受到的波动检测向量置于缺陷识别矩阵中的第二列；将第3个轴承受到的波动检测向量置于缺陷识别矩阵中的第三列；以此类推，直至将最后一个轴承受到的波动检测向量置于缺陷识别矩阵中的最后一列，得到缺陷识别矩阵。

19、优选的，所述根据缺陷识别矩阵获取轴承涂层质量的异常程度，包括的具体方法为：

20、

21、式中，表示第个轴承涂层质量的异常程度；表示第个轴承受到的波动检测向量的转置向量与缺陷识别矩阵的乘积；表示第个轴承的涂层缺陷程度；表示所有轴承的涂层缺陷程度的均值；表示涂层检测中检测位置的数量；表示在所有轴承的涂层缺陷程度中，与第个轴承的涂层缺陷程度正负号相同的轴承的涂层缺陷程度的数量；表示绝对值运算。

22、优选的，所述获取所有离群点以及所有离群点的离群因子，包括的具体方法为：

23、以轴承涂层质量的异常程度为横坐标，以轴承上检测位置的击穿电压值与先验的目标厚度下的击穿电压值的差值为纵坐标，构建一个二维坐标系；

24、对于第个轴承，将第个轴承上所有检测位置的击穿电压值与先验的目标厚度下的击穿电压值的差值，置入二维坐标系中，作为二维坐标系中的数据点；再对二维坐标系中所有数据点进行lof局部离群算法进行运算，设置lof局部离群算法中的，式中，表示第个涂层检测位置的lof局部离群算法的值；表示第个轴承涂层质量的异常程度；表示第个涂层检测位置的击穿电压值；表示先验的目标厚度下的击穿电压值；表示绝对值运算；得到所有离群点以及所有离群点的离群因子。

25、优选的，所述根据所有离群点以及所有离群点的离群因子获取涂层综合质量参数，包括的具体计算公式为：

26、

27、式中，表示单个涂层综合质量参数；表示所有离群点的数量；表示涂层检测中检测位置的数量；表示所有离群点的离群因子中最大的离群因子；表示所有离群点的离群因子中最小的离群因子；表示归一化函数。

28、优选的，所述根据涂层综合质量参数对轴承防护涂层进行评估，包括的具体方法为：

29、预设一个涂层综合质量阈值，当涂层综合质量参数大于时，轴承防护涂层质量不佳，当涂层综合质量参数小于等于时，轴承防护涂层质量良好。

30、本发明的实施例提供了一种轴承防护涂层评价系统，该系统包括数据采集模块、数据分析模块、数据探索模块以及质量评估模块，其中：

31、数据采集模块，用于获取轴承上所有检测位置的击穿电压值；

32、数据分析模块，用于根据轴承上所有检测位置的击穿电压值获取轴承的涂层缺陷程度；

33、数据探索模块，用于根据轴承的涂层缺陷程度获取所有轴承受到的波动检测向量；根据所有轴承受到的波动检测向量获取缺陷识别矩阵；根据缺陷识别矩阵获取轴承涂层质量的异常程度；

34、质量评估模块，用于对轴承涂层质量的异常程度使用lof局部离群算法,获取所有离群点以及所有离群点的离群因子；根据所有离群点以及所有离群点的离群因子获取涂层综合质量参数；根据涂层综合质量参数对轴承防护涂层进行评估。

35、本发明的技术方案的有益效果是：相比根据检测数值直接进行质量评价的手段，不能够根据样本自身波动特征进行涂层质量的自适应评价，会产生漏判或误判等缺陷，本发明针对涂层检测过程中单样本的检测数据变化体现在多样本检测数据变化中的显著性进行涂层质量的智能判断，在高精度检测仪器的基础上进行了涂层波动均匀性的评价，提高了轴承防护涂层不均匀的检测精确度。

技术特征：

1.一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述获取轴承上所有检测位置的击穿电压值，包括的具体方法为：

3.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述根据轴承上所有检测位置的击穿电压值获取轴承的涂层缺陷程度，包括的具体计算公式为：

4.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述根据轴承的涂层缺陷程度获取所有轴承受到的波动检测向量，包括的具体方法为：

5.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述根据所有轴承受到的波动检测向量获取缺陷识别矩阵，包括的具体方法为：

6.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述根据缺陷识别矩阵获取轴承涂层质量的异常程度，包括的具体方法为：

7.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述获取所有离群点以及所有离群点的离群因子，包括的具体方法为：

8.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述根据所有离群点以及所有离群点的离群因子获取涂层综合质量参数，包括的具体计算公式为：

9.根据权利要求1所述一种轴承防护涂层评价方法，其特征在于，所述根据涂层综合质量参数对轴承防护涂层进行评估，包括的具体方法为：

10.一种轴承防护涂层评价系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

技术总结
本发明涉及用于质量监督的数据分析技术领域，具体涉及一种轴承防护涂层评价方法及系统，包括：获取轴承上所有检测位置的击穿电压值；根据轴承上所有检测位置的击穿电压值获取轴承的涂层缺陷程度；根据轴承的涂层缺陷程度获取所有轴承受到的波动检测向量；根据所有轴承受到的波动检测向量获取缺陷识别矩阵；根据缺陷识别矩阵获取轴承涂层质量的异常程度；对轴承涂层质量的异常程度使用LOF局部离群算法,获取所有离群点以及所有离群点的离群因子；根据所有离群点以及所有离群点的离群因子获取涂层综合质量参数；根据涂层综合质量参数对轴承防护涂层进行评估。本发明通过对涂层均匀性进行评估，提高了涂层不均匀的检测精确度。

技术研发人员：彭良勇
受保护的技术使用者：厦门欧贝传动科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16