XRF技术及其在发动机智能监测中的应用研究

摘要

XRF（X射线荧光）技术利用同位素放射源辐射被测物质，通过一系列装置产生能谱，根据能谱来判别物质的元素类别。这种技术在冶金、地质勘探中已经得到广泛的应用。本文把它应用到发动机智能监测中来，致力于研制出一套新型的智能监测系统。 智能分析技术，包括状态预测和故障诊断。成功的诊断推理、计算方法很多，本文重点研究了灰色系统理论的灰预测和灰色关联度分析两个分支，以及统计法、人工免疫系统。 灰色预测是把被预测系统看成是一个灰色系统，利用存在的已知信息去推知含有故障模式的不可知信息及其特性、状态和发展趋势。本文系统模型用该方法预测油液金属含量和发动机状态。灰关联度分析是灰色理论的一种新方法，它用关联度大小来描述事物、因素之间关联程度的一种定量化的方法。系统模型用该方法分析油液中各元素的浓度关联度，从而判别发动机的工况和元素分组。 人工免疫系统，是受生物免疫系统的启发而产生的一种新型的智能计算方法。它通过对原始数据模式进行学习记忆，以及进一步的调整，记忆了不同的数据模式，然后对这些模式进行分类和“标记”，其结果可用于模式识别和状态聚类。 本文的研究工作包括两部分：同位素XRF能谱处理与分析、智能分析模型。前者的输入是能谱数字数据，输出是元素浓度，同时元素浓度又是后者的输入，后者输出是发动机当前状态和预测状态。最后，基于以上的研究工作开发了发动机智能监测软件系统。