基于音頻分析的實(shí)時(shí)真空檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā).pdf

1、近年來(lái)國(guó)內(nèi)外接連發(fā)生食品安全問(wèn)題，食品安全越來(lái)越受關(guān)注。國(guó)家質(zhì)檢部門對(duì)食品安全的監(jiān)督懲罰力度也越來(lái)越大，食品飲料企業(yè)對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控也越來(lái)越重視。涼茶、植物蛋白飲料易拉罐食品飲料在生產(chǎn)過(guò)程中高溫灌裝后冷卻后會(huì)形成真空，以保證飲料能夠較長(zhǎng)時(shí)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(guò)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(lái)威脅。因此必須對(duì)易拉罐食品生產(chǎn)進(jìn)行真空性檢測(cè)，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(cè)設(shè)備的市場(chǎng)主要由美國(guó)和德國(guó)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(guó)內(nèi)的用戶帶來(lái)了很多困擾。研究國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的實(shí)時(shí)真空檢測(cè)系統(tǒng)具有重大的意義，不僅可以滿足國(guó)內(nèi)易拉罐食品企業(yè)對(duì)在線真空檢測(cè)設(shè)備的需求，而且可以有效抑制國(guó)外同類產(chǎn)品的高昂價(jià)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(dòng)頻率關(guān)系，得出了真空性越高罐蓋振動(dòng)

3、頻率越高的分析結(jié)論，并且通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一結(jié)論。其次，論文充分研究系統(tǒng)的實(shí)際工作環(huán)境及工作流程，詳細(xì)設(shè)計(jì)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(jì)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)分成三大部分:DSP實(shí)時(shí)音頻采集分析模塊軟硬件設(shè)計(jì)、高能磁脈沖激勵(lì)發(fā)聲模塊軟硬件設(shè)計(jì)以及PLC人機(jī)界面設(shè)計(jì)，各模塊單獨(dú)測(cè)試通過(guò)后再整合測(cè)試，最終成功設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)生產(chǎn)線真空性測(cè)試系統(tǒng)。
　　 該易拉罐真空測(cè)試系統(tǒng)在實(shí)際工廠環(huán)境中達(dá)到了1000瓶/分鐘的高測(cè)試速

4、度，并且在連續(xù)測(cè)試10000罐產(chǎn)品中，沒(méi)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(duì)系統(tǒng)的研發(fā)提供了正確的思路，將系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)分成了三個(gè)模塊來(lái)完成:高能磁脈沖激勵(lì)發(fā)聲模塊、DSP音頻信號(hào)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(lì)發(fā)聲模塊的軟硬件設(shè)計(jì)。著重分析了電容對(duì)電感的放電過(guò)程產(chǎn)生高能磁脈沖的過(guò)程，以及高頻充放電的軟硬件設(shè)計(jì)。