含气饮料包装漏气在线检测装置的研究

摘要

含气饮料的灌装技术与牛奶、果汁等饮料的不同之处在于其封装时需将一定量的CO2压入瓶内，以保持较好的口感。限于国内生产灌装设备的缺陷及国内瓶盖生产技术的不成熟，含气饮料在封装过程中常出现缺盖、歪盖、漏气等现象从而使瓶内气体溢出，影响产品的品质。针对该状况本课题展开研究。
　　本课题研究的检测系统是建立在传统的声学检测方法基础之上，集声、光、电、机、控制于一体的综合性检测系统，其原理为电磁铁强磁场使马口铁盖做机械振动发声，利用其声音信号的频率范围判断啤酒瓶盖密封性是否符合标准，并实时剔除不合格品。
　　硬件使用TMS320F2812为主控芯片完成数据的采集、处理、结果输出。配合相应的光、机、电模块完成漏气产品的剔除。核心算法包括IIR滤波、FFT、Quinn频谱校正。
　　通过大量实验本设计统计出了基于频率、阻尼、能量的各种封盖状况瓶的概率分布情况;使用专业的统计学软件SPSS精确构建出贝叶斯分析判别法的线性关联函数，完成贝叶斯判别法的硬件移植。事实证明，该方案切实可行。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本课题研究内容

2 啤酒瓶漏气检测理论

2．1 声振检测理论

2．2 IIR数字滤波理论的建立

2．3 傅里叶变换

2．4 频谱分析

2．5 判别法的选取

3 硬件系统结构及器件选择

3．1 剔除器的选择

3．2 传声器的选型

3．3 MCU芯片的选择

3．4 网卡的选择

4 硬件系统设计

4．1 电源电路

4．2 信号调理电路

4．3 光电开关驱动电路

4．4 编码器驱动电路设计

4．6 击打触发电路及击打执行模块

4．7 TMS320F2812 ADC模块精度校正模块

4．8 剔除器触发电路

4．9 网卡模块

5 软件设计思想

5．1 光电触发程序

5．2 编码器模块程序

5．3 AD采集软件

5．4 AD校正

5．5 数字滤波

5．6 数据处理模块编程

5．7 CMD文件的编写及程序加载复制

5．8 网络控制程序

6 上位机软件编程

6．1 上位机软件功能

6．2 初始设置

6．3 显示模块

6．4 信息管理

6．5 软件校正模块

6．6 上位机界面

7 总结与展望

致谢

参考文献