啤酒瓶漏气在线检测系统的研究

论文摘要

在啤酒生产过程中,啤酒瓶密封性能是啤酒产品质量的一个重要指标。如果啤酒瓶漏封、密封不严,瓶内二氧化碳损失和空气含量增加会使啤酒变腐,这将极大地影响啤酒质量和消费者的信心。传统的啤酒瓶漏气检测方法无法适应啤酒现代化生产线的需要,因此,啤酒瓶漏气在线检测系统的研究有实用的意义。本课题在综合研究国内外相关系统的现状和发展趋势的基础上,根据啤酒生产线的实际情况和特点,提出了基于声学技术的啤酒瓶漏气在线检测技术。本文探讨了啤酒瓶漏气在线检测技术的现代声学和信号分析的相关理论,设计了检测系统的硬件电路。借助LabVIEW图形化编程语言强大的信息处理能力,对检测系统界面、数据采集模块、分析处理模块等进行了软件程序设计。硬件系统采用电磁脉冲激励装置敲击瓶盖使其振动,由高精度工业传声器采集瓶盖反射的声学信号,调理电路将信号放大后经数据采集卡传入上位机。软件由LabVIEW编写的虚拟测试系统,对检测信号进行频谱分析处理,能够实时地显示波形,并根据频谱特征和功率谱密度判断产品质量的属性。检测到不合格产品时,在其进入下一生产工序前将其剔除。研究啤酒瓶漏气检测装置,对我国啤酒生产装备国产化具有重要的意义,若能产品化会产生较好的社会效益和经济效益。该项技术理论在食品、饮料、医药包装等相关行业中还有广阔的应用市场。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 现代测试技术在线检测应用
• 1.3 声学检测技术综述
• 1.4 啤酒瓶漏气在线检测的发展与现状
• 1.5 课题研究的意义和研究内容
• 1.6 本章小结
• 2 检测系统设计方案与检测原理
• 2.1 检测系统的技术要求
• 2.2 系统方案的选择
• 2.3 声学理论基础
• 2.4 声学检测的振动理论
• 2.5 本章小结
• 3 检测信号分析与处理
• 3.1 采样与加窗
• 3.2 检测信号的频域分析
• 3.3 本章小结
• 4 检测系统的硬件设计
• 4.1 硬件部分系统方案
• 4.2 光电开关的性能与选择
• 4.3 电磁脉冲发生装置的研究
• 4.4 瓶盖振动声波的检测
• 4.5 数据采集卡的选择
• 4.6 剔除装置
• 4.7 硬件电路的抗干扰措施
• 4.8 本章小结
• 5 检测系统的软件设计
• 5.1 虚拟仪器的概念和特点
• 5.2 LabVIEW综述
• 5.3 检测系统软件设计思路
• 5.4 检测系统软件界面设计
• 5.5 检测系统程序设计
• 5.6 本章小结
• 6 检测系统实验与结果分析
• 6.1 参数设定
• 6.2 检测系统实验结果
• 6.3 本章小结
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文