專利名稱：球團礦相對還原率測試偏差的校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球團礦相對還原率的測試方法，尤其是涉及ー種球團礦相對還原率測試偏差的校正方法。
背景技術(shù)：
球團礦相對還原率是鐵礦石冶金性能試驗的重要項目，該項目的試驗的主要標(biāo)準(zhǔn)是《IS07215高爐原料鐵礦石-通過還原指數(shù)最終度測定還原率》，目前該標(biāo)準(zhǔn)的最新版為2007年版，標(biāo)準(zhǔn)的原理為在900°C下用ー氧化碳進行等溫還原3小時，在惰性氣體的氣氛下加熱和冷卻，以此考察用還原氣體將球團礦中與鐵結(jié)合氧的去除程度。一般的球團礦相對還原率還原曲線是一條平滑曲線，但該曲線也會因各種外部干擾而使得球團礦還原曲線呈踞齒狀見(圖I)，類似儀器設(shè)備的ー種噪聲，即原來正常的還原曲線被加上了白噪聲，此時相對還原率偏差可達3 5%，使試驗精度受到影響。以往遇到這種情況，需要對樣品進行重新試驗，導(dǎo)致時間、檢測周期、試驗材料的浪費和損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種時間快、周期短，且不需要浪費和損失額外試驗材料的球團礦相對還原率測試偏差的校正方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為ー種球團礦相對還原率測試偏差的校正方法，在計算機上安裝使用MATLAB軟件，利用MATLAB軟件中的Daubechies小波還原試驗結(jié)束時還原信號的最終還原率進行校正，將還原信號的噪聲和原始信號分離，消除存在外部干擾的還原信號的原始信號中的噪聲，將混合信號分解成不同頻率塊信號，使原有的鋸齒狀還原信號曲線還原成一條平滑曲線，得到與原始的未含噪聲還原信號曲線ー樣的還原率結(jié)果，具體步驟為(I)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和小波分解在MATLAB軟件的小波工具箱⑶I界面選擇ー維離散小波變換，導(dǎo)入含躁還原信號曲線，選擇Daubechies小波,選擇dblO,進行4層分解；(2)去噪在上述db小波分解基礎(chǔ)上,進行去噪(De-noise),對分離的高頻噪聲曲線設(shè)定閾值，然后根據(jù)小波分解的底層低頻系數(shù)和各高層高頻系數(shù)進行ー維小波重構(gòu)，消除信號中無用部分，恢復(fù)信號中有用部分，得到合并了一條去噪后的平滑還原信號曲線的原始含噪還原信號曲線；⑶校正通過“View Axes”放大合并步驟2)中得到的原始還原信號曲線，同時利用坐標(biāo)定位器對去噪后的還原終點進行定位，此時去噪后的平滑還原信號曲線在3小時的還原終止時與還原率縱坐標(biāo)交叉點所指的還原率即為校正后還原信號的還原率。為定位更加精確，還可以利用“ Zoom”功能選擇感興趣的部分將圖形放大后再進行步驟3)的操作。設(shè)定閾值的原則是在下閾值和上閾值的范圍內(nèi)包含有85% 95%的高頻信號，這樣設(shè)定閾值可將大部分高頻信號濾除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于利用Daubechies小波,結(jié)合Matlab小波分析工具箱的CTI功能，可以十分方便將含噪球團礦還原曲線的噪聲進行降噪，從而達到結(jié)果校正的目的。經(jīng)過這種方法的還原曲線校正,至少可節(jié)省檢測時間16小時，即為重復(fù)試驗的50%時間，同時也可節(jié)省至少1800元/次試驗的材料成本。



圖I為球團礦還原設(shè)備的還原管管體與爐體隔熱爐襯接觸摩擦的還原曲線；圖2為用本發(fā)明的方法對含噪聲還原曲線的噪聲進行分離后的結(jié)果曲線；圖3為對分離的高頻噪聲曲線在Cl1至d4設(shè)定閾值進行去噪的示意圖圖4為原始含噪曲線與去噪后的平滑還原信號曲線。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進ー步詳細描述。實施例在計算機上安裝使用MATLAB軟件，對于圖I所示的含噪的ー維信號，降噪步驟為I)選擇Daubechies (dbN)小波，在Matlab的小波工具箱選擇ー維離散小波變換，導(dǎo)入數(shù)據(jù)，選擇dblO，進行4層分解，得如圖2所示分解結(jié)果?？梢?，與原始曲線(s)相比此時還有曲線(a4)比較平滑。2)還原結(jié)果校正在上述db小波分解基礎(chǔ)上，進行去噪(De-noise)，得圖3結(jié)果。對分離的高頻噪聲曲線在Cl1至も設(shè)定閾值，在下閾值和上閾值的范圍內(nèi)包含有90%的高頻信號，然后根據(jù)小波分解的底層低頻系數(shù)和各高層高頻系數(shù)進行ー維小波重構(gòu)，消除信號中無用部分，恢復(fù)信號中有用部分，得到合并了一條去噪后的平滑還原信號曲線的原始含噪還原信號曲線；3)利用“Zoom”功能選擇感興趣的部分將圖形放大，通過“View Axes”放大合并曲線，同時利用坐標(biāo)定位器將去噪后的還原終點進行定位，此時去噪后的平滑還原信號曲線在還原終止時與還原率縱坐標(biāo)交叉點所指的還原率即為圖4所示的校正后還原信號的還原率，從圖4中可知,原先含噪還原曲線的還原終點為62. 6%,校正后的結(jié)果為59. 3%。
權(quán)利要求
1.ー種球團礦相對還原率測試偏差的校正方法，其特征在于在計算機上安裝使用MATLAB軟件，利用MATLAB軟件中的Daubechies小波對還原試驗結(jié)束時還原信號的最終還原率進行校正，將還原信號的噪聲和原始信號分離，消除存在外部干擾的還原信號的原始信號中的噪聲，將混合信號分解成不同頻率塊信號，使原有的鋸齒狀還原信號曲線還原成一條平滑曲線，得到與原始的未含噪聲還原信號曲線ー樣的還原率結(jié)果，具體步驟為 (1)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和小波分解 在MATLAB軟件的小波工具箱GUI界面選擇ー維離散小波變換，導(dǎo)入含躁還原信號曲線，選擇Daubechies小波,選擇dblO,進行4層分解； (2)去噪 在上述db小波分解基礎(chǔ)上，進行去噪，對分離的高頻噪聲曲線設(shè)定閾值，然后根據(jù)小波分解的底層低頻系數(shù)和各高層高頻系數(shù)進行ー維小波重構(gòu)，消除信號中無用部分，恢復(fù)信號中有用部分，得到合并了一條去噪后的平滑還原信號曲線的原始含噪還原信號曲線； (3)校正 通過“View Axes”放大合并步驟2)中得到的原始還原信號曲線，同時利用坐標(biāo)定位器對去噪后的還原終點進行定位，此時去噪后的平滑還原信號曲線在還原終止時與還原率縱坐標(biāo)交叉點所指的還原率即為校正后還原信號的還原率。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種球團礦相對還原率測試偏差的校正方法，其特征在于利用“Zoom”功能選擇感興趣的部分將圖形放大后再進行步驟3)的操作。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種球團礦相對還原率測試偏差的校正方法，其特征在于設(shè)定閾值的原則是在下閾值和上閾值的范圍內(nèi)包含有85% 95%的高頻信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種球團礦相對還原率測試偏差的校正方法，特點是在計算機上安裝使用MATLAB軟件，利用MATLAB軟件中的Daubechies小波對還原試驗結(jié)束時還原信號的最終還原率進行校正，將還原信號的噪聲和原始信號分離，消除存在外部干擾的還原信號的原始信號中的噪聲，將混合信號分解成不同頻率塊信號，使原有的鋸齒狀還原信號曲線還原成一條平滑曲線，得到與原始的未含噪聲還原信號曲線一樣的還原率結(jié)果，優(yōu)點在于利用Daubechies小波，結(jié)合Matlab小波分析工具箱的GUI功能，可以十分方便將含噪球團礦還原曲線的噪聲進行降噪，從而達到結(jié)果校正的目的。經(jīng)過這種方法的還原曲線校正，至少可節(jié)省檢測時間16小時，即為重復(fù)試驗的50％時間，同時也可節(jié)省至少1800元/次試驗的材料成本。
文檔編號G06F17/50GK102646145SQ201210119239
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者應(yīng)海松, 林力, 金獻忠, 陳賀海 申請人:中華人民共和國北侖出入境檢驗檢疫局