一种改进的光谱减去方法,用于消除在使用纤维布拉格格网传感器的状态监测系统中的添加噪声
Qi Liu1,2, Yongchao Yu1,2, Boon Siew Han1,2
1Schaeffler Hub for Advanced Research at NTU, 61 Nanyang Dr, ABN-B1b-11, Singapore 637460, Singapore.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 23, 2024
概括
这项研究引入了一种改进的光谱减去方法,以消除纤维Bragg格传感器系统中的噪声. 新技术有效地消除了白色高斯噪声和多频干扰,以更好地诊断旋转机械故障.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 传感器技术 传感器技术
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 旋转机械的状态监测依赖于像纤维布拉格格 (FBG) 这样的传感器.
- 添加噪声,包括白色高斯噪声和多频干扰,降低了FBG传感器数据质量.
- 现有的光谱减去方法与多频干扰作斗争,并保留有用的信号组件.
研究的目的:
- 提出一种改进的光谱减去 (ISS) 方法,用于在基于FBG的条件监测中增强无声化.
- 为了解决标准光谱减法在消除复杂噪声方面的局限性.
- 为了保持信号完整性,同时去除噪声,以实现准确的故障诊断.
主要方法:
- 开发了一种利用在没有工作负载下测量的参考噪声信号的ISS方法.
- 采用滑窗方法将功率频谱划分为频段.
- 修改了光谱减去公式,以改善噪声估计和信号保存.
主要成果:
- 使用FBG传感器测试装置进行模拟分析和实验验证.
- 国际空间站方法在同时消除白色高斯噪声和多频干扰方面表现出有效性.
- 提出的方法成功地保存了对于故障诊断至关重要的基本信号信息.
结论:
- 对于FBG传感器数据,ISS方法比标准光谱减法提供了显著的改进.
- 这种技术提高了旋转机械状态监测和故障诊断的可靠性.
- 国际空间站方法对于需要强大的降噪的现实应用是有效和可行的.
