技術特征：

1.一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：設備安裝；

步驟二：信號采集；

步驟三：計算脈沖重復率；

步驟四：計算聲強烈度；

步驟五：繪制工況變化與空化狀態關系曲線圖。

2.根據權利要求1所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述步驟一包括：分別在水輪機組的轉輪外壁、尾水管位置安裝聲發射傳感器、水位傳感器、振動加速度傳感器和拉繩式導葉位移傳感器，并通過信號采集系統統一監控，其中信號采集系統由計算機、隔離器、功率變送器、帶通濾波器和低通濾波器構成。

3.根據權利要求1所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述步驟二包括：通過傳感器收集水輪機組相同工況下的連續頻譜信號，通過多尺度混合形態濾波器濾除信號中無關的諧波成分，然后再對濾波后的信號采用形態閉開的差值濾波處理，得到明顯的周期性沖擊特征。

4.根據權利要求3所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述多尺度混合形態濾波器公式為

F_OC(f(n))為開－閉濾波器，F_CO(f(n))為開－閉濾波器，f(n)輸入信號序列f(n)為定義在F＝(0,1,…,N-1)上的離散函數。

5.根據權利要求3所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述閉開的差值濾波器為f·g(n)為關于g(n)的閉運算，為關于g(n)的開運算，g(n)為結構元素序列g(n)為G＝(0,1…,M-1)上的離散函數。

6.根據權利要求1所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述步驟三包括：對同一穩定工況下的聲發射信號的時域波形圖進行分析，將每周期內聲發射信號根據相位分成36段，計算每段信號內脈沖超過門檻電壓值的次數Ni，如果此次數Ni大于某一設定值N0，則認為這一段信號內有聲發射脈沖事件，記為E(i)＝1，否則E(i)＝0；在一段時間內，即M個周期內，定義脈沖重復率P(i)為：

其中j表示第j個周期，i表示一個周期內第i個段，i＝1，2，...,36；如果P(i)>0.7，則認為聲發射信號是必然出現的，否則認為是隨機出現的。

7.根據權利要求1所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述步驟四包括：對應電性的裂紋故障，聲發射頻率在150KHz左右，因此可以利用如下公式進行重構：

$c_{j-1,k}=\underset{m}{\Σ}h(m-2k)c_{j,m}+\underset{n}{\Σ}g(n-2k)d_{j,n}$

其中：c_j-1,k表示為尺度系數，m表示序列數，k表示序列數，n表示序列數，d_j,n表示為小波系數，h()表示與g()表示正交鏡像濾波器，c_j,m表示尺度系數；

具體為：對波形進行5層小波分解，把波域分0～15.625K，15.625K～31.25K，31.25K～62.5K，62.5K～125K，125K～250K，250K～500KHz 6段，然后對31.25K～62.5K和125K～250K段信號進行重構；

其中125K～250K段重構信號作為空化空蝕發射強度，對此頻段信號進行聲強烈度計算，具體為：首先計算出采樣點中超過門檻值的所有峰值點，計算出所有峰值點的平方的值連線，就得到一條檢波包絡線，然后利用如下公式計算該線和X軸之間的面積就得到一段時間內的總能量：

$E=\frac{{\mathrm{\Σ}}_1^{N}f\left(n\right)*1}{T}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_1^{N}f\left(n\right)}{T}$

式中f(n)表示包絡線的函數，自變量n的范圍是0～N，其中N是一次采集的總采樣點個數，T表示采樣周期。

8.根據權利要求1所述的一種基于聲發射信號的水輪機組空蝕空化狀態診斷方法，其特征在于：所述步驟五包括：通過改變水輪機組的工作狀態，所述工作狀態包括：水頭、有功和導葉開度，分別測定不同工況下的空化狀態，并繪制工況變化與空化狀態關系曲線圖。