基于分形算法的抽油桿無損檢測信號分析.pdf

1、抽油桿是油田生產(chǎn)的重要部件，抽油桿的失效會給油田造成巨大的經(jīng)濟損失。 無損檢測技術(shù)的應(yīng)用是在不損壞部件的情況下進(jìn)行缺陷的檢測，能夠檢測出不同的缺陷以及損壞程度，能夠防患與未然，從而在抽油桿故障診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。 無損檢測信號的分析方法較多。傳統(tǒng)的時域分析、頻域分析和相關(guān)函數(shù)分析都得到了不斷的改進(jìn)；小波分析及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法在定性地分析系統(tǒng)運動狀態(tài)中得到廣泛的應(yīng)用；把分形理論應(yīng)用于機械系統(tǒng)故障信號分析的研究方法目前正處

2、于新的發(fā)展階段，也是近年來學(xué)術(shù)界的新動向。而無論是那種分析方法的應(yīng)用，定量地分析系統(tǒng)的故障狀態(tài)是學(xué)術(shù)界一直關(guān)注的問題。 本文是分形方法應(yīng)用于抽油桿無損檢測信號分析的一種嘗試。 本文編寫了分形盒維數(shù)計算程序，并計算直線、正弦信號和標(biāo)準(zhǔn)分形曲線Cantor三分集的盒維數(shù)，與它們的標(biāo)準(zhǔn)維數(shù)進(jìn)行對比，獲得了較為準(zhǔn)確的結(jié)果，驗證了程序的正確性。 本文首先模擬抽油桿故障模式，進(jìn)行了漏磁檢測和渦流檢測的試驗，采集到了一系列已知

3、故障的信號；然后利用小波除去噪聲；然后應(yīng)用分形原理，進(jìn)行抽油桿無損檢測信號的分析和提取信號的分形特性，并找出了盒維數(shù)序列值隨信號的采樣時間、采樣點數(shù)變化而變化的特點；最后通過對各分形維數(shù)的計算分析，把盒維數(shù)作為故障特征量，對抽油桿漏磁檢測和渦流檢測信號數(shù)據(jù)的故障模式的判斷。并對裂紋信號進(jìn)行了定量的研究。也就是說本文對抽油桿無損檢測信號既做了定性分析，又做了定量分析。 本文基于分形理論，計算抽油桿無損檢測信號的盒維數(shù)，根據(jù)分維的數(shù)