1：A觀察試管及試樣若干分鐘，直至試樣溫度達(dá)到150°C為止。如試樣中有水分時(shí)，即發(fā)生泡沫，可以聽到噼啪的爆裂響聲，甚至試管會(huì)發(fā)生震動(dòng)或顫動(dòng)，高出浴面的油層會(huì)變成渾濁131. 12小波變換及能量分布特征提取則稱奴》是基本小波。由基本小波生成的二進(jìn)離散小波函數(shù)為扒）一般可看作為帶通濾波器，其對應(yīng)的尺度函數(shù)9（）滿足：9（兮本質(zhì)上是低通濾波器。由9（）導(dǎo)到的一簇二進(jìn)正交尺度函數(shù)為：根據(jù)多分辨分析理論，如果二進(jìn)離散小波函數(shù)簇*ik（）jl構(gòu)成I（R）中的標(biāo)準(zhǔn)正交基，則對信號(hào)X》有如下的正交小波分解：0前言在機(jī)械設(shè)備的潤滑油管理中，水分含量是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，且機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，由于水封的失效或損壞，熱交換器的腐蝕或損壞，潮濕空氣的原因，水侵入潤滑油系統(tǒng)是不可避免的11.潤滑油含水超標(biāo)將會(huì)導(dǎo)致油膜失效、潤滑油系統(tǒng)部件的腐蝕和銹蝕、潤滑油乳化、添加劑失效等嚴(yán)重后果121.目前，常見的潤滑油水分測量方法有卡爾一費(fèi)休法、蒸餾法、重量法、介電常數(shù)法、微波衰減法、華特斯摩試紙法和爆裂法等，其中卡爾一費(fèi)休法、蒸餾法和重量法屬于實(shí)驗(yàn)室分析方法，介電常數(shù)法和微波衰減法可用于現(xiàn)場測量，但影響因素較多，不能有效地進(jìn)行潤滑油水分含量的判斷，而華特斯摩試紙法和爆裂法屬于定性的判斷方法。本文以爆裂法為基礎(chǔ)，對其進(jìn)行半定量研究，著重研究了如何判斷潤滑油中的水分含量是否超標(biāo)的方法。

　　工程專業(yè)，碩士研究生，主要從事油液分析領(lǐng)域的研究，已公開發(fā)Bp申經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是自20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新的模式識(shí)別方法，它以其良好的非線性映射特性和自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)能力在模式識(shí)別、函數(shù)逼近和分類、數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域得以應(yīng)用，并取得了一定的研究成果。文中基于潤滑油水分定性實(shí)驗(yàn)的爆裂聲信號(hào)，構(gòu)造了相應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)識(shí)別模型，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法對于半定量的確定潤滑油中水分含量是可行的，為現(xiàn)場測量潤滑油中水分含量提供了新的思路和方法，具有一定的理論價(jià)值和實(shí)際意義。

　　1基本原理11潤滑油水分定性實(shí)驗(yàn)法BP算法包括信息的正向傳播和誤差的反向傳播，不斷修正權(quán)值和誤差，使網(wǎng)絡(luò)輸出層實(shí)際輸出與期望輸出的誤差平方和達(dá)到最小。由于這種算法采用非線性規(guī)劃中的最速下降法，按誤差函數(shù)的負(fù)梯度方向修改權(quán)系數(shù)，因此存在學(xué)習(xí)效率低，收斂速度慢；易陷于局部極小狀態(tài)；網(wǎng)絡(luò)的泛化及適應(yīng)能力較差等缺點(diǎn)。為了解決這些問題，出現(xiàn)了很多BI改進(jìn)算法，文中采用附加動(dòng)量項(xiàng)的方法。

　　2潤滑油水分測量研究21爆裂實(shí)驗(yàn)21.1儀器和材料信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)過程中，每次取5mL試樣置于燒杯中，用電爐加熱。pulse系統(tǒng)分析帶寬設(shè)為~256kHz頻譜線數(shù)設(shè)為1600根據(jù)GB/T7607 02%時(shí)需要對潤滑油進(jìn)行更換。因此，在實(shí)驗(yàn)中，分別選取4組濃度小于0 2%的含水潤滑油（農(nóng)度分別為0068%、0093%、013%和0 17%）和3組濃度大于02%的含水潤滑油（濃度分別為0. 25%、030%和050%）作為實(shí)驗(yàn)對象。

　　22潤滑油水分測量研究含微量水分的潤滑油是典型的油包水型分子基團(tuán)，油是連續(xù)相，水是分散相，由于油的沸點(diǎn)比水高，受熱后水總是先達(dá)到沸點(diǎn)而蒸發(fā)或沸騰。當(dāng)油滴中的壓力超過油的表面張力及環(huán)境壓力之和時(shí)，水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸，發(fā)出爆裂聲，同時(shí)形成更細(xì)小的油滴，這就是微爆效應(yīng)。因此，文中利用二進(jìn)小波變換來提取尺度空間上的能量分布作為BP申經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入特征向量。基于小波變換和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潤滑油水分測量研究過程如221能量分布特征提取首先，對每個(gè)濃度的試樣采集10組數(shù)據(jù)，共70組數(shù)據(jù)，選40組作為訓(xùn)練樣本，其中濃度0 50%的6組，其余30組作為測試樣本，其中0068%、0.093%、0 13%和017%的各5組，濃度025%和030%的各3組，濃度050%的4組。對這70組數(shù)據(jù)進(jìn)行6層小波分解，采用db小波，計(jì)算各個(gè)高頻分量的能量，這樣每個(gè)能量特征向量的維數(shù)就是6總共有40組訓(xùn)練樣本和30組測試樣本。

　　~分別為濃度為0069%的含水潤滑油（合格）加熱時(shí)發(fā)生微爆效應(yīng)所采集到的原始信號(hào)以及6層小波分解后得到的近似信號(hào)和細(xì)節(jié)信號(hào)。

　　22.2BP申經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器的實(shí)現(xiàn)根據(jù)Km定理，采用一個(gè)NX2N+1XM的3層BP網(wǎng)絡(luò)作為狀態(tài)分類器。其中，N表示輸入特征向量的分量數(shù)，M表示輸出狀態(tài)類別總數(shù)。由此可得，該BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為：輸入層有6個(gè)神經(jīng)元，中間層有13個(gè)神經(jīng)元，輸出層有2個(gè)神經(jīng)元，用（Q 0）表示合格，（1，0康示不合格，中間層神經(jīng)元的傳遞函數(shù)為§型正切函數(shù)，輸出層神經(jīng)元的傳遞函數(shù)為S型對數(shù)函數(shù)。然后，利用訓(xùn)練樣本對該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，經(jīng)過2432次訓(xùn)練后，網(wǎng)絡(luò)的均方誤差落在所設(shè)定的0 00001以內(nèi)。訓(xùn)練曲線如1994-2圖小皮分解后的各層細(xì)節(jié)言號(hào)eCicPubliShingHUSe.All圖sBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練曲線wxnki.net最后，利用訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，把30個(gè)測試樣本輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際輸出對潤滑油含水量是否合格進(jìn)行判斷，結(jié)果如表1觀察BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出結(jié)果判斷的潤滑油含水量與實(shí)際結(jié)果完全一致，表明該BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器可以準(zhǔn)確的判斷潤滑油中含水量是否合格。

　　表1測試樣本的網(wǎng)絡(luò)輸出和含水量的判斷濃度，％能量特征向量實(shí)際輸出結(jié)果判斷合格70位合格不合格3結(jié)論文中基于小波變換和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，構(gòu)造了一個(gè)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器，并成功地應(yīng)用于潤滑油中水分含量的判斷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該方法能有效地進(jìn)行潤滑油含水量合格與否的判斷，從而為研究潤滑油水分含量的測量提供了新的思路和方法。

　　另外，文中在實(shí)驗(yàn)時(shí)只選取了7種濃度的溶液，且溶液的濃度差別相對較大。因此，溶液的濃度相差較小時(shí)是否可以用該方法進(jìn)行有效的判斷以及是否可以對分類結(jié)果進(jìn)行更具體的分類將是下一步研究的重點(diǎn)。

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)