盒装液态奶变质的快速无损检测方法研究

摘要

随着人们生活水平的提高，盒装液态奶已经成为人们生活中不可缺少的消费品。然而盒装液态奶变质检测方法仍停留在原始的开包检测方法上，不仅造成了极大的浪费，而且容易产生漏检及误检。因此研究一种新型的、有效的、不开包检测方法是盒装液态奶生产及销售过程中急需解决的课题。 通过对液态奶的流变特性与液态奶粘度关系的分析，根据液体粘度测量的自由衰减扭摆振动法原理，得出了液态奶的粘度指标与系统振动幅频特性相关，按照粘性阻尼理论，推导出阻尼系数对系统振动幅频特性的影响，进而得到液态奶的粘度指标与阻尼系数有关的理论，因此本文提出了通过检测阻尼系数来间接判断液态奶变质的观点。由于检测时不可避免的存在噪声的影响，必然会影响检测的精度，为此可以通过利用小波变换中的去噪原理对自由衰减扭摆振动产生的信号进行去噪处理，然后利用希尔伯特变换求包络曲线原理求取信号的包络曲线，最后根据最小二乘法曲线拟合原理，对包络曲线进行拟合的方法，得到阻尼系数。在上述理论的基础上，运用多线程技术，并结合Visual Basic的界面友好及MATLAB计算功能强大的特点，研究开发了一种基于USB接口的快速无损检测盒装液态奶变质的装置。最后使用该装置进行了实验，实验结果表明，检测装置在噪声干扰下，利用上述方法检测的盒装液态奶变质的准确度接近理论值，检测精度较高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1无损检测的概念及课题的研究背景

1.1.1无损检测的概念

1.1.2课题研究的背景

1.2无损检测技术国内外研究现状及发展趋势

1.2.1无损检测技术国外研究现状

1.2.2无损检测技术国内研究现状

1.2.3无损检测技术的发展趋势

1.3课题研究的意义及课题来源

1.3.1课题研究的意义

1.3.2课题来源

1.4课题主要研究内容

第2章 检测装置的理论基础及系统的设计原理

2.1装置设计原理

2.2激励力学模型的建立

2.3小波变换

2.3.1小波变换定义

2.3.2信号分解与重构的Mallat算法

2.3.3小波去噪

2.3.4希尔伯特变换

2.3.5最小二乘曲线拟合

2.4系统设计原理及工作流程

2.4.1系统工作原理

2.4.2系统工作流程

2.5本章小结

第3章 无损检测装置的硬件设计

3.1引言

3.2数据采集卡的选择

3.2.1 USB接口的特点

3.2.2数据采集卡的选择

3.2.3阿尔泰数据采集卡

3.2.4步进电机及精密角位移传感器

3.3本章小结

第4章 无损检测装置的软件设计

4.1VB和MATLAB的软件开发环境

4.1.1Visual Basic简介及其特点

4.1.2 MATLAB简介

4.2 Visual Basic与MATLAB的混合编程

4.2.1 Visual Basic与MATLAB的混合编程的方法

4.2.2本文的混合编程的方法

4.2.3 COM组件的制作过程

4.2.4.VB调用COM组件

4.3检测系统的实现过程

4.3.1数据的采集

4.3.2数据的处理

4.4多线程技术

4.4.1 Windows的多线程机制

4.4.2多线程技术在本系统中的应用

4.4.3多线程的设计

4.5本章小结

第5章 系统数据测试与分析

5.1数据测试与分析

5.1.1检测装置初始化

5.1.2测试结果与分析

5.2本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢