基于音頻分析的實時真空檢測系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、近年來國內(nèi)外接連發(fā)生食品安全問題，食品安全越來越受關(guān)注。國家質(zhì)檢部門對食品安全的監(jiān)督懲罰力度也越來越大，食品飲料企業(yè)對其生產(chǎn)過程的質(zhì)量實時監(jiān)控也越來越重視。涼茶、植物蛋白飲料易拉罐食品飲料在生產(chǎn)過程中高溫灌裝后冷卻后會形成真空，以保證飲料能夠較長時間的保證質(zhì)量。然而，由于種種原因，一些真空性不達(dá)標(biāo)的產(chǎn)品通過生產(chǎn)線被裝箱出售給大眾。這些真空不合格的產(chǎn)品極容易變質(zhì)，而給食用者的身體健康帶來威脅。因此必須對易拉罐食品生產(chǎn)進(jìn)行真空性檢測，并將真

2、空不良的產(chǎn)品予以剔除。
　　 現(xiàn)如今，易拉罐灌裝生產(chǎn)線的真空性檢測設(shè)備的市場主要由美國和德國的企業(yè)所壟斷。設(shè)備不但昂貴，而且不友好的英文操作界面給國內(nèi)的用戶帶來了很多困擾。研究國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的實時真空檢測系統(tǒng)具有重大的意義，不僅可以滿足國內(nèi)易拉罐食品企業(yè)對在線真空檢測設(shè)備的需求，而且可以有效抑制國外同類產(chǎn)品的高昂價格。
　　 該文首先從聲學(xué)理論分析了易拉罐真空性（負(fù)壓）與罐蓋的固有振動頻率關(guān)系，得出了真空性越高罐蓋振動

3、頻率越高的分析結(jié)論，并且通過大量實驗驗證了這一結(jié)論。其次，論文充分研究系統(tǒng)的實際工作環(huán)境及工作流程，詳細(xì)設(shè)計了系統(tǒng)的硬件框架及軟件接口。最后，論文提出系統(tǒng)的模塊設(shè)計結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)分成三大部分:DSP實時音頻采集分析模塊軟硬件設(shè)計、高能磁脈沖激勵發(fā)聲模塊軟硬件設(shè)計以及PLC人機(jī)界面設(shè)計，各模塊單獨測試通過后再整合測試，最終成功設(shè)計了實時生產(chǎn)線真空性測試系統(tǒng)。
　　 該易拉罐真空測試系統(tǒng)在實際工廠環(huán)境中達(dá)到了1000瓶/分鐘的高測試速

4、度，并且在連續(xù)測試10000罐產(chǎn)品中，沒有出現(xiàn)一次誤判漏判。
　　 本文主要做了如下工作:
　　 1.論文從軟硬件框架上對系統(tǒng)的研發(fā)提供了正確的思路，將系統(tǒng)的實現(xiàn)分成了三個模塊來完成:高能磁脈沖激勵發(fā)聲模塊、DSP音頻信號采集分析模塊以及PLC人機(jī)界面模塊。
　　 2.論文詳細(xì)描述了高能磁脈沖激勵發(fā)聲模塊的軟硬件設(shè)計。著重分析了電容對電感的放電過程產(chǎn)生高能磁脈沖的過程，以及高頻充放電的軟硬件設(shè)計。