一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法技术

本发明专利技术涉及一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法，本方法由原级X射线激发与控制、滑油金属X射线荧光光谱探测、环境气体调节、探测光谱预处理四大部分组成，根据被测金属组分的临界激发能量，确定最佳的激发电压与电流，从而使靶材特征谱所产生的散射谱影响最小，且能够获取特征峰型和强度最佳的能谱；通过设计脉冲整型时间、脉冲宽度、脉冲信号记录时间、快速阈值、能谱校正系数等，改变探测全能谱及特征谱的性能，满足对强特征峰和弱特征峰同时记录的要求；能够根据测量要求，灵活调整测量光路的气体环境，实现对低能谱区域轻金属元素的准确测量；采用基于多尺度分解的背景基线自适应校正，满足了航空发动机滑油金属直接测量的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法，能够根据测量光谱的背景基线特征，采用基于多尺度分解的背景基线自适应校正，根据测量要求，灵活调整测量光路的气体环境，实现对低能谱区域轻金属元素的准确测量。
技术介绍
航空发动机磨损过程中，所产生的金属磨损碎屑，易对航空发动机造成一定程度的损伤。目前，航空发动机滑油磨损金属检测主要通过现场采样，并对试样进行预处理，之后再利用测量仪器进行检测。现有常用的滑油金属检测方法有原子吸收法、等离子体发射光谱法、化学滴定法和比色法，以及X射线荧光光谱(简称为XRFS)解析技术。EDXRFS(能量色散型X射线荧光)光谱探测是获取航空发动机滑油金属特征的前提和基础。滑油金属EDXRFS探测主要依据激发与探测特性，现有常用的滑油金属检测方法(包括XRFS直接检测方法)需对滑油试样进行预先处理，其存在以下缺点：(1)激发源采用放射性核素源，核素源确定后其原级射线的激发能量也就确定，无法根据测量元素种类等需要灵活确定激发参数；(2)波长色散型光谱仪采用分光晶体进行光谱区分，该设计直接影响了探测系统的结构体积；(3)受空气中氧气等影响，滑油中所含轻质金属的激发谱线易被吸收，不易被探测；(4)常用的检测方法需要对滑油试样进行过滤、干燥等预处理，铁谱等探测仪器仅能分析铁等部分金属组分。
技术实现思路
为克服现有技术的不足之处，本专利技术提供一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法，以解决现有技术存在的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法，包括以下步骤：(1.1)确定最大激发电压:根据原级X射线光谱短波限λ与X射线光管内电子加速电压U之间的关系，依据所分析金属的最小波长λ0，通过式①确定用于激发滑油金属的最大电压；U＝1.23984/λ0(nm)①(1.2)选择厚度为2～10密耳的Al、Cu、Mo材质的原级滤波片；(1.3)根据探测金属X射线荧光的脉冲计数，分析其脉冲堆积效应大小，进而确定X射线管的激发电流；(2)进行滑油金属X射线荧光光谱探测；(3)根据滑油EDXRFS探测对象的不同，依据预设的吹入气体的流量、流速参数，在测量过程中，在EDXRFS测量光路上吹入氦气；(4)根据噪声与特征谱线高斯特征峰在时频分解中的特征，通过自适应阈值因子，根据式③移除特征峰上叠加的噪声： w ^ j , k = s g n ( w j , k ) · ( | w j , k | 2 - λ 2 ) | w j , k | > λ 0 | w j , k | ≤ λ ]]>③其中，λ为固定阈值，依据分解节点系数长度，由式④确定， λ = σ 2 l o g ( N ) ]]>④σ为噪声方差，N为不同尺度节点分解系数的长度。进一步的，滑油金属X射线荧光光谱探测的实施步骤为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1.1)确定最大激发电压:根据原级X射线光谱短波限λ与X射线光管内电子加速电压U之间的关系，依据所分析金属的最小波长λ0，通过式①确定用于激发滑油金属的最大电压；U＝1.23984/λ0(nm)    ①(1.2)选择厚度为2～10密耳的Al、Cu、Mo材质的原级滤波片；(1.3)根据探测金属X射线荧光的脉冲计数，分析其脉冲堆积效应大小，进而确定X射线管的激发电流；(2)进行滑油金属X射线荧光光谱探测；(3)根据滑油EDXRFS探测对象的不同，依据预设的吹入气体的流量、流速参数，在测量过程中，在EDXRFS测量光路上吹入氦气；(4)根据噪声与特征谱线高斯特征峰在时频分解中的特征，通过自适应阈值因子，根据式③移除特征峰上叠加的噪声：w^j,k=sgn(wj,k)·(|wj,k|2-λ2)|wj,k|>λ0|wj,k|≤λ]]>     ③其中，λ为固定阈值，依据分解节点系数长度，由式④确定,λ=σ2log(N)]]>      ④σ为噪声方差，N为不同尺度节点分解系数的长度。...

【技术特征摘要】
1.一种滑油金属X射线荧光探测与光谱预处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1.1)确定最大激发电压:根据原级X射线光谱短波限λ与X射线光管内电子加速电压U
之间的关系，依据所分析金属的最小波长λ0，通过式①确定用于激发滑油金属的最大电压；
U＝1.23984/λ0(nm)①
(1.2)选择厚度为2～10密耳的Al、Cu、Mo材质的原级滤波片；
(1.3)根据探测金属X射线荧光的脉冲计数，分析其脉冲堆积效应大小，进而确定X射线
管的激发电流；
(2)进行滑油金属X射线荧光光谱探测；
(3)根据滑油EDXRFS探测对象的不同，依据预设的吹入气体的流量、流速参数，在测量
过程中，在EDXRFS测量光路上吹入氦气；
(4)根据噪声与特征谱线高斯特征峰在时频分解中的特征，通过自适应阈值因子，根据
式③移除特征峰上叠加的噪声：
w ^ j , k = sgn ( w j , k ) · ( | w j , k | 2 - λ 2 ) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：章炜，段连飞，张玉钧，赵南京，甘婷婷，郑靖，范智，殷高方，何盈，
申请(专利权)人：章炜，
类型：发明
国别省市：安徽;34