啤酒灌装生产线上封盖密封性检测的研究

• 作 者: 王海相
• 机 构: 山东大学
• 出 处: 山东大学
• 发表日期: 2010年期

目前，啤酒灌装生产线上封盖密封性检测的市场基本被德国和美国企业所垄断，价格昂贵。研制拥有自主知识产权的封盖密封性检测设备具有重要意义，不仅可满足国内啤酒生产企业对该设备的急需，提高其在国内外啤酒市场上的竞争能力，而且可有效抑制国外同类产品的价格。　　
本课题分析了利用声学检测方法检测瓶装啤酒密封性的检测原理，在研究过程中，先后搭建了两套系统验证平台。第一套系统验证平台是利用PC机上的声卡进行声音信号的采集，用MATLAB进行程序处理。第二套系统验证平台实现了从PC机向DSP硬件平台的迁移。独立自行设计声音放大滤波电路，以及DSP外围电路，绘制系统的PCB电路板。　　
在MATLAB系统中，运用数字信号处理技术，对采集到的声音信号进行功率谱分析，找出密封性好的啤酒瓶和漏气啤酒瓶在频域里的差异，并以共振峰频率（Fm），功率谱面积在x轴方向上的质心（Cx），频率Fm两侧能量百分比(Dc)，中高频段能量比值(S)作为判别因子，依据贝叶斯判别原理，通过SAS软件建立了封盖合格啤酒瓶和封盖异常啤酒瓶的判别函数。　　
设计的DSP信号处理电路由声音拾取、信号放大、模拟滤波、信号阈值检测等模块组成。在CCS软件环境下编写了DSP声音信号采集和数据处理的程序，包括DSP初始化程序、数据采集、数字滤波、FFT变换、功率谱估计、特征参数提取、判别与结果输出各模块。　　
选取了60个封盖合格的啤酒瓶和60个封盖异常的啤酒瓶，对建立的判别函数进行验证，正确率为100％。　　
论文中还介绍了一种电磁铁的设计方法，设计了电磁激振装置的控制电路。