[发明专利]螺纹紧固件多模态松动检测方法和装置

说明书

本发明提供一种螺纹紧固件多模态松动检测方法和装置。该方法包括：获取螺纹紧固件的超声波响应信号和音频响应信号；根据所述超声波响应信号和所述音频响应信号，确定所述螺纹紧固件多模态信号中的松动特征数据集；通过第一预设算法和所述松动特征数据集，确定降低特征空间维数后的第一特征数据；通过第二预设算法和所述第一特征数据，确定所述螺纹紧固件的松动程度。本发明的方案，通过两类具有不同模式的信号中提取代表性的松动特征，并通过该松动特征检测螺纹紧固件的松动程度，提高了多模态松动检测的性能。

技术领域

本发明涉及螺纹紧固件检测技术领域，特别是指一种螺纹紧固件多模态松动检测方法和装置。

背景技术

在螺纹紧固件中采用单模态松动检测方法，在主动传感方法中，直接从响应超声信号中提取若干基于熵的松动特征；在敲击方法中，直接从音频信号中提取若干基于熵的松动特征；都是从单一特征方面进行测试螺纹紧固件的松动程度，上述松动检测方法均基于机器学习，此外，还存在传统的松动检测方法，没有使用分类器。若其中一种参数出现问题，则会影响最后的测试结果。

上述的传统的松动检测方法中，从不同拧紧力矩下的松动指数分析中得到，当搭接接头或球头-锥面螺纹连接拧紧不同次数时，松动指数变化很大，而且不同扭矩下的松动指标相互重叠，无法准确区分拧紧状态，由于每次拧紧过程中的不确定因素，容易产生检测误差。因此，传统的松动检测方法在检测螺纹连接松动时稳定性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种螺纹紧固件多模态松动检测方法和装置，以通过两类具有不同模式的信号中提取代表性的松动特征，并通过该松动特征检测螺纹紧固件的松动程度，提高了多模态松动检测的性能，提高螺纹连接松动检测为稳定性。

为达到上述目的，本发明的实施例提供一种螺纹紧固件多模态松动检测方法，包括：

获取螺纹紧固件的超声波响应信号和音频响应信号；

根据所述超声波响应信号和所述音频响应信号，确定所述螺纹紧固件多模态信号中的松动特征数据集；

通过第一预设算法和所述松动特征数据集，确定降低特征空间维数后的第一特征数据；

通过第二预设算法和所述第一特征数据，确定所述螺纹紧固件的松动程度。

可选地，根据所述超声波响应信号和所述音频响应信号，确定所述螺纹紧固件多模态信号中的松动特征数据集，包括：

根据所述超声波响应信号和所述音频响应信号，确定所述螺纹紧固件的多尺度交叉模糊熵；

根据所述多尺度交叉模糊熵，确定所述螺纹紧固件多模态信号中的松动特征数据集。

可选地，根据所述超声波响应信号和所述音频响应信号，确定所述螺纹紧固件的多尺度交叉模糊熵，包括：

根据预设的尺度因子，对所述超声波响应信号和所述音频响应信号分别进行粗粒化，得到超声波响应信号的第一粗粒化序列和音频响应信号的第二粗粒化序列；

根据所述第一粗粒化序列，构造m空间维数的第一模板向量，以及，根据所述第二粗粒化序列，构造m空间维数的第二模板向量；

根据所述第一模板向量和所述第二模板向量，确定所述螺纹紧固件的多尺度交叉模糊熵。

可选地，根据所述第一模板向量和所述第二模板向量，确定所述螺纹紧固件的多尺度交叉模糊熵，包括：

计算每个所述第二模板向量对于所述第一模板向量的第一最大绝对距离；

根据所述第一最大绝对距离，确定所述超声波响应信号的第一模糊隶属函数；

根据预设的相似性函数和所述第一模糊隶属函数，确定所述音频响应信号的第二模糊隶属函数；