[发明专利]一种电涡流传感器位移、温度预测方法

说明书

本发明公开了一种电涡流传感器位移、温度预测方法，首先在25℃～400℃环境温度下，在每一个具体温度值下控制电涡流传感器所测位移依次为0mm～60mm，在每一个具体位移值下，采集电涡流传感器线圈的频率、品质因数和电感值；然后选取数据训练集和数据测试集；对选取的数据进行归一化处理，并使用支持向量回归算法进行建模；最后利用选取的测试集数据代入步骤3所建模型，输出预测变量位移和温度。本发明解决了现有实际工程中，高温情况下，使用电涡流传感器同时检测环境温度和目标位移比较难的问题。

技术领域

本发明属于高温无损检测技术领域，具体涉及一种电涡流传感器位移、温度预测方法。

背景技术

随着工业技术的迅速发展，检测成为整个工业生产流程中一个不可或缺的重要环节。尤其是在某些特定的高温环境下，如钢厂生产车间的钢坯位置检测、玻璃生产车间中玻璃镀膜器的高度检测和电站锅炉空气预热器中的密封间隙检测等，它们的目标温度最高可达700℃，这就为精密检测带来了巨大的困难。电涡流传感器是一种无损的位移传感器，因其具有抗腐蚀、耐高温和高精度的优点，被广泛应用于工业生产中的高温高精度测量。但目前的电涡流传感器仅用于检测位移，由于高温环境的影响，环境温度、位移与频率(f)、品质因数(Q)、电感值(L)的规律尚不明晰，这使得位移检测存在较大误差。因此，提出一种电涡流传感器线圈频率(f)、品质因数(Q)、电感值(L)与环境温度(T)和位移(x)的建模方法，对于使用电涡流传感器同时检测环境温度和目标位移具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种电涡流传感器位移、温度预测方法，解决了现有实际工程中，高温情况下，使用电涡流传感器同时检测环境温度和目标位移比较难的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种电涡流传感器位移、温度预测方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、在25℃～400℃环境温度下，在每一个具体温度值下控制电涡流传感器所测位移依次为0mm～60mm，在每一个具体位移值下，采集电涡流传感器线圈的频率、品质因数和电感值；

步骤2、选取数据训练集和数据测试集；

步骤3、对选取的数据进行归一化处理，并使用支持向量回归算法进行建模；

步骤4、利用选取的测试集数据代入步骤3所建模型，输出预测变量位移和温度。

本发明的特点还在于，

步骤1中采集起始温度设为40℃，测温间隔为20℃。

步骤1中测距间隔设为2mm。

步骤2具体如下：

步骤2.1、将步骤1采集的环境温度(T)、电涡流传感器所测位移(x)、电涡流传感器线圈频率(f)、品质因数(Q)、电感值(L)所有数据看作集合S，设集合S中共有n个第一子集，即：

S＝{S₁,S₂,…S_n}，

其中，n＝1,2,3…，

每一个第一子集均包含5个元素，即：S_m＝(L_m，f_m，Q_m，T_m，x_m)^T，1≤m≤n，且m为正整数，L_m为电涡流传感器线圈的电感值，f_m为电涡流传感器线圈上所加的频率值，Q_m为电涡流传感器线圈品质因数值，T_m为电涡流传感器所处环境温度值，x_m为电涡流传感器所测位移值，n为采集的数据总组数；