一、研究背景与目的
在利用声发射技术监测密封端面摩擦状态的过程中，常常会受到轴承、电机等部件摩擦产生的背景噪声的干扰，导致获取的密封端面声发射信号信噪比不高。为了提高密封端面摩擦产生声发射信号的信噪比，本研究提出了基于经验小波变换和相对熵（EWT-KLD）的滤波降噪方法。
二、研究方法
- 技术选择：研究团队选择了经验小波变换（EWT）和相对熵（KLD）相结合的方法对密封端面声发射信号进行降噪处理。EWT作为一种新的信号处理方法，能有效处理非线性和非平稳信号；而KLD则用于度量两个概率分布之间的相似性或差异性。
- 实施步骤：
- 首先，对采集到的原始信号进行经验小波变换，得到划分其频带的滤波器组。
- 然后，对磨损声发射信号和背景噪声发射信号用相同的滤波器组划分频带。
- 接着，计算相应频带两种信号的相对熵，用累计和算法在升序排列的相对熵中找到首个大于设定阈值的值作为降噪阈值。
- 最后，保留相对熵值大于阈值的频带重构信号，完成降噪。
三、研究结果
- 通过试验验证，该方法可适用于不同工况、不同介质、不同摩擦状态的声发射信号进行降噪。
- 该方法能有效提高50 kHz以上声发射信号的信噪比，尤其是密封端面微弱摩擦产生信号的信噪比。
- 该方法有效地提高了密封端面摩擦声发射检测的精度和灵敏度，对于早期密封端面摩擦监测的作用尤为明显。
- 该方法使得密封端面摩擦状态累积变化过程的监测更准确。
四、结论与意义
本研究提出的基于EWT-KLD的滤波降噪方法，为密封端面声发射信号的降噪处理提供了一种新的有效手段。该方法不仅提高了信噪比，还提高了检测的精度和灵敏度，对于密封端面摩擦状态的实时监测和早期预警具有重要意义。此外，该方法还具有广泛的适用性，可应用于不同工况、不同介质、不同摩擦状态的声发射信号降噪处理。
