專利名稱：基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)禽蛋裂紋的檢測，特指基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋在線快速無損檢 測裝置及其方法。
背景技術(shù)：
禽蛋是老少皆宜的營養(yǎng)食品，但目前無論是鮮蛋的出口量還是禽蛋的縱深加工均相對(duì) 較少，其主要原因是禽蛋的標(biāo)準(zhǔn)化加工設(shè)施和手段都比較落后。在禽蛋生產(chǎn)、經(jīng)營、加工' 過程中，禽蛋容易破損。在破損禽蛋的檢測中，蛋殼裂紋是最難辨別的，但它對(duì)蛋品質(zhì)量 影響非常大。隨著時(shí)間的延長，破損蛋的裂紋會(huì)由小變大，微生物等易從裂紋處侵害蛋內(nèi)， 導(dǎo)致新鮮度降低，甚至腐敗變質(zhì)。因此，蛋殼裂紋的快速有效檢測是禽蛋產(chǎn)品加工和儲(chǔ)運(yùn) 過程中最為重要的環(huán)節(jié)之一。
目前，對(duì)禽蛋蛋殼裂紋的無損檢測研究方法主要有以下幾種。(1)利用機(jī)器視覺技術(shù) 檢測蛋殼裂紋。隨著計(jì)算機(jī)硬件成本的降低、運(yùn)算速度的提高和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，機(jī) 器視覺技術(shù)己在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)研究和檢測方面得到初步的應(yīng)用，并在檢測裂紋、血斑等蛋品 品質(zhì)研究方面得到越來越多的關(guān)注。國內(nèi)外一些學(xué)者通過機(jī)器視覺采集裂紋蛋和完好蛋圖 像，并建立了相關(guān)的檢測禽蛋裂紋的數(shù)學(xué)模型。但在應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)檢測破損禽蛋時(shí)， 由于機(jī)器視覺是按固定的時(shí)間間隔連續(xù)采集圖像，難以實(shí)現(xiàn)禽蛋表面圖像全面采集，易造 成采集信息的遺漏；另外，禽蛋表面不潔凈，圖像中污點(diǎn)或異物等噪音會(huì)致使檢測的準(zhǔn)確 率大大降低；而且，圖像缺陷算法比較復(fù)雜，檢測速度慢。(2)利用禽蛋的動(dòng)力學(xué)特性檢 測蛋殼裂紋。雞蛋的破損大多數(shù)是由于動(dòng)載所造成的，所以對(duì)于雞蛋動(dòng)力學(xué)特性的研究顯 得甚有意義。目前的研究主要是利用禽蛋的沖擊或振動(dòng)特性所獲取的相關(guān)信號(hào)來檢測禽蛋 裂紋。由于動(dòng)力學(xué)檢測禽蛋裂紋檢測的系統(tǒng)比較復(fù)雜，致使該研究仍停留在理論水平上。 (3)利用禽蛋的聲學(xué)特性檢測蛋殼裂紋。由于聲音的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w的振動(dòng)能量向空氣 傳送，從而產(chǎn)生振動(dòng)。聲音信號(hào)主要包括聲音的頻率及強(qiáng)度。從振動(dòng)力學(xué)角度來看，當(dāng)禽 蛋的蛋殼出現(xiàn)裂紋時(shí)，其結(jié)構(gòu)的剛度和阻尼系數(shù)將隨之變化，必然會(huì)反映到其模態(tài)固有頻 率和阻尼比上。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，固有頻率隨著裂紋的加劇而下降，其阻尼比則隨著裂紋的 擴(kuò)展而增大，尤其是較高頻率的模態(tài)更為明顯。由于阻尼比的增大，導(dǎo)致振動(dòng)傳播受阻。 因此，有裂紋的蛋品受沖擊發(fā)出的聲音沙啞沉悶，完好蛋品發(fā)聲清脆，這正是利用聲學(xué)特性檢測區(qū)分正常蛋與裂紋蛋的基本原理。
近年來，利用聲學(xué)特性進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品無損檢測已有較多的研究應(yīng)用，如根據(jù)聲學(xué)特性測 定西瓜、梨等水果的成熟度、硬度等內(nèi)部品質(zhì)，并研制出根據(jù)聲學(xué)特性檢測水果品質(zhì)的儀器。
目前，在國內(nèi)，利用聲學(xué)特性檢測雞蛋裂紋已有相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。用傳感器采集雞蛋 經(jīng)敲擊后的時(shí)域特性信號(hào)，并通過信號(hào)頻譜分析，可以判斷無裂紋雞蛋的頻域特征有相似 的規(guī)律性，而有裂紋雞蛋頻域特征無規(guī)律性，沒有明顯的主頻值。但這些均為實(shí)驗(yàn)室的基 礎(chǔ)研究，離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)中的在線檢測還有一段距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不中，提供一種基于聲學(xué)原理的禽蛋裂紋快速在 線無損檢測裝置及其方法，該裝置可全面采集禽蛋裂紋信息且采集的準(zhǔn)確率高，該方法可 應(yīng)用于禽蛋生產(chǎn)加工和流通過程中的自動(dòng)化檢測。
本發(fā)明基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測裝置采用的技術(shù)方案是將禽蛋 放置在支撐滾輪上，步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)支撐滾輪，設(shè)置在禽蛋旁的麥克風(fēng)依次以信號(hào)放 大器、濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測方法按如下步驟-
A、 步進(jìn)電機(jī)通過鏈條驅(qū)動(dòng)支撐滾輪，使禽蛋在鏈條上滾動(dòng)，同時(shí)以敲擊棒多點(diǎn)機(jī)械 敲擊禽蛋的不同部位，發(fā)出響聲；
B、 麥克風(fēng)采集相應(yīng)的聲音信號(hào)，采集得到的信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大器放大、濾波器濾波和 A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)；
C、 將輸入計(jì)算機(jī)的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理和模式識(shí)別分析，綜合判別禽蛋裂紋情況。 本發(fā)明的有益效果是-
1、 由于裂紋蛋和完好蛋的固有頻率不同，敲擊棒機(jī)械敲擊后產(chǎn)生的特征信號(hào)頻譜圖 不同，利用該原理，用高精度實(shí)時(shí)模式分類系統(tǒng)來分析禽蛋敲擊得到的功率譜，進(jìn)行綜合 檢測，可用于鑒別完好蛋和裂紋蛋，挑選出破損蛋，從而使禽蛋質(zhì)量得到保證?？梢詫?shí)現(xiàn) 禽蛋生產(chǎn)加工和流通過程中的自動(dòng)化檢測，還可同時(shí)應(yīng)用于禽蛋蛋殼強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)及推 廣應(yīng)用于水果和蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品硬度和成熟度的無損檢測。
2、 本發(fā)明同時(shí)提供了柔性技術(shù)，即可以控制敲擊裝置的敲擊力度和敲擊頻率，以適 應(yīng)不同類型、不同大小的禽蛋。3、 本發(fā)明采用一條生產(chǎn)線上多軌道多點(diǎn)機(jī)械敲擊滾動(dòng)中的禽蛋，這樣可以盡可能的 接近禽蛋裂紋的位置敲擊禽蛋，以保證裂紋部位無遺漏的敲擊。由于禽蛋的裂紋位置不同， 禽蛋蛋殼受敲擊產(chǎn)生的信號(hào)也不完全一致，敲擊裝置在接近禽蛋裂紋的位置更可能采集裂 紋蛋殼的特征頻譜。
4、 本發(fā)明為禽蛋的分級(jí)、自動(dòng)化生產(chǎn)提供了應(yīng)用基礎(chǔ)，與目前的人工識(shí)別相比，信 息更全面，可靠性、可重復(fù)性更強(qiáng)；同時(shí)本發(fā)明采用多軌道敲擊裝置同時(shí)敲擊禽蛋，可同 時(shí)檢測多個(gè)禽蛋樣品，適用于在線檢測。
5、 本發(fā)明將基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高新檢測手段,應(yīng)用于禽蛋蛋殼檢測過程中，既可以解 放勞動(dòng)力，排除人的主觀因素干擾，具有自動(dòng)化程度強(qiáng)檢測結(jié)果高等優(yōu)點(diǎn)，為禽蛋產(chǎn)品標(biāo) 準(zhǔn)化加工創(chuàng)造了條件。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖l是本發(fā)明裝置的檢測原理示意圖2是圖1中支撐滾輪2及相關(guān)部件的檢測裝置示意圖中1、步進(jìn)電機(jī)，2、支撐滾輪，3、敲擊棒，4、麥克風(fēng)，5、信號(hào)放大器，6、濾 波器，7、 A/D轉(zhuǎn)換器，8、計(jì)算機(jī)，9、禽蛋，10、工程塑料平臺(tái)，11、鏈條；12、敲擊棒
支撐架。
圖3是本發(fā)明聲音信號(hào)采集及處理示意圖； 圖4是本發(fā)明DSP信號(hào)檢測處理系統(tǒng)框架圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l、 2所示，本發(fā)明裝置由禽蛋支撐裝置、敲擊響應(yīng)裝置、信號(hào)采集和調(diào)理、響應(yīng) 信號(hào)的處理和綜合判別四個(gè)部分組成。
禽蛋9的支撐裝置由一組支撐滾輪2組成，將禽蛋9放置在支撐滾輪2上。配有調(diào)速器的 步進(jìn)電機(jī)l (20—60轉(zhuǎn)/分鐘)連接并驅(qū)動(dòng)支撐滾輪2，設(shè)置在禽蛋9旁的麥克風(fēng)4依次以信 號(hào)放大器5、濾波器6和A/D轉(zhuǎn)換器7連接到計(jì)算機(jī)8。
支撐滾輪2由鏈條11串接成上下兩層封閉的滾動(dòng)鏈，每個(gè)支撐滾輪2與鏈條11相接，禽 蛋9位于上層滾動(dòng)鏈的兩個(gè)支撐滾輪2之間。步進(jìn)電機(jī)1通過鏈條11帶動(dòng)支撐滾輪2前行。在 禽蛋9的上方設(shè)置敲擊棒支撐架12，敲擊棒3的上端固定在支撐架12上，敲擊棒3的下端自 由端接觸禽蛋9。在上層滾動(dòng)鏈的支撐滾輪2下方設(shè)置一個(gè)工程塑料平臺(tái)10，麥克風(fēng)4固定在工程塑料平 臺(tái)10上；麥克風(fēng)4和敲擊棒3的數(shù)量與禽蛋9的數(shù)量相同且位置與禽蛋9的位置相對(duì)應(yīng)，以便 每個(gè)麥克風(fēng)4接受對(duì)應(yīng)的敲擊棒3敲擊對(duì)應(yīng)禽蛋9的聲音。支撐滾輪2前行過程中與下方工程 塑料平臺(tái)10相接觸并通過摩擦以實(shí)現(xiàn)其滾動(dòng)。支撐滾輪2的材料為工程塑料，其形狀是根 據(jù)多個(gè)禽蛋9外形加工而成，以便禽蛋9平穩(wěn)滾動(dòng)前行。
禽蛋敲擊裝置用于敲擊禽蛋9，產(chǎn)生響應(yīng)信號(hào)且敲擊頻率可調(diào)。敲擊系統(tǒng)以步進(jìn)電機(jī) l為驅(qū)動(dòng)力，由單片機(jī)控制敲擊頻率。敲擊的力度由電磁線圈控制，可通過改變電壓而改 變吸引力，達(dá)到調(diào)整敲擊力度的目的，敲擊的頻率由單片機(jī)控制，可根據(jù)不同類型禽蛋9 的具體狀況調(diào)整相關(guān)的敲擊力度和頻率。
信號(hào)采集和調(diào)理系統(tǒng)用于信號(hào)的采集和調(diào)理，禽蛋9經(jīng)敲擊裝置敲擊后得到的信號(hào)需 經(jīng)過相關(guān)的調(diào)理才能為計(jì)算機(jī)8下一步處理所用。敲擊響應(yīng)信號(hào)是用麥克風(fēng)4來采集(參 數(shù)指標(biāo)動(dòng)圈式麥克風(fēng)，單指向型，采樣頻率20-20KHz)。麥克風(fēng)4輸出的是微弱的電壓 信號(hào)，此信號(hào)一般是幾十毫伏到幾百毫伏，必須對(duì)其放大后才能對(duì)其進(jìn)一步處理，本系統(tǒng) 采用的放大器的核心芯片是TI公司的放大器INA217，并設(shè)計(jì)相關(guān)的外圍電路，連接麥克 風(fēng)4和聲卡。麥克風(fēng)4輸出的信號(hào)中含有大量的高頻噪聲信號(hào)，在數(shù)字信號(hào)處理過程中， 這些高頻信號(hào)將會(huì)"折疊"到較低頻率中而產(chǎn)生混疊現(xiàn)象，因此，在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前， 必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行抗混疊濾波處理；麥克風(fēng)4發(fā)出的是模擬信號(hào)，而計(jì)算機(jī)8所能處理的都 是數(shù)字信號(hào)，因此必須完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換及A/D轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)通過聲卡完成 信號(hào)的濾波及A/D轉(zhuǎn)換，輸送信號(hào)到計(jì)算機(jī)處理，如附圖3所示。
響應(yīng)信號(hào)的處理和綜合判別對(duì)獲取的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)一步處理并進(jìn)行頻譜分析，綜合判 別是否為裂紋禽蛋。該系統(tǒng)包括信號(hào)的閾值觸發(fā)、信號(hào)的讀取、信號(hào)處理和結(jié)果判別四 個(gè)部分。為了保證系統(tǒng)的工作效率，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了敲擊禽蛋9后即采集信號(hào)的閾值觸發(fā) 系統(tǒng)，系統(tǒng)讀取觸發(fā)后的信號(hào)，得到時(shí)間-幅值的二維聲音信號(hào)強(qiáng)度的時(shí)域圖。系統(tǒng)得到 的時(shí)域信號(hào)經(jīng)快速傅立葉變化(FFT)得到信號(hào)的功率譜，獲取的功率譜信號(hào)經(jīng)過進(jìn)一步 的濾波去噪進(jìn)入信號(hào)判別模塊，在這個(gè)模塊中對(duì)功率譜信號(hào)進(jìn)行分析處理，最后得出結(jié) 果，判別該禽蛋9是否為裂紋蛋，在人機(jī)界面有一個(gè)指示燈，通常情況下，指示燈處于 閑置狀態(tài)，如果系統(tǒng)判別該禽蛋9是裂紋蛋，指示燈啟動(dòng)，燈亮，表明此禽蛋9是裂紋禽 蛋。
本發(fā)明采用DSP信號(hào)處理系統(tǒng)完成聲音信號(hào)的采集、處理和判別。由信號(hào)放大電路、濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、閥值觸發(fā)電路(觸發(fā)中斷)、DSP最小系統(tǒng)、分級(jí)驅(qū)動(dòng)電路、分級(jí) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)、PC機(jī)通信接口等組成。敲擊裝置敲擊禽蛋9后，聲音傳感器采集蛋殼發(fā)出的聲 音信號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大、濾波及A/D轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入到DSP芯片中央處理器內(nèi)，由DSP對(duì)數(shù)字信 號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波、FFT變換等處理，通過頻譜分析后對(duì)蛋殼狀況進(jìn)行判別，最后由DSP發(fā)出 信號(hào)驅(qū)動(dòng)分級(jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)剔除破損蛋，系統(tǒng)通過與PC機(jī)的通信可以實(shí)現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)交換， 如圖4所示。
信號(hào)的頻譜分析包括信號(hào)的傅立葉變換，功率譜密度估算，以及一些特征信號(hào)的分析。 本系統(tǒng)采取快速傅立葉變化把系統(tǒng)所得到的時(shí)域信號(hào)變換為頻域功率譜，有利于信號(hào)的進(jìn) 一步分析。采集到的聲音信號(hào)經(jīng)過硬件濾波后，仍存在部分干擾信號(hào)，在本系統(tǒng)中通過平 滑去噪、主成分分析、獨(dú)立分量分析和歸一化等算法進(jìn)行軟件濾波去除隨機(jī)噪聲。對(duì)于處 理后的信號(hào)，本系統(tǒng)提取共振峰對(duì)應(yīng)的主頻率值、功率譜面積、高頻段額外峰功率譜幅值、 特征點(diǎn)前后頻段功率譜面積的比值、不同部位的頻率分布等特征參數(shù)，輸送至DSP信號(hào)處 理系統(tǒng)綜合判別。
DSP信號(hào)處理系統(tǒng)綜合判別是指每一禽蛋9經(jīng)歷一次機(jī)械敲擊后其聲音相應(yīng)信號(hào)被送 至DSP中央處理器的T寄存器暫時(shí)寄存，當(dāng)禽蛋9經(jīng)過生產(chǎn)線的全部11次機(jī)械敲擊后，T寄存 器所得的11次敲擊禽蛋9的數(shù)據(jù)送至所建立的禽蛋裂紋響應(yīng)信號(hào)的模式識(shí)別知識(shí)庫，綜合 判別該禽蛋9是否為裂紋禽蛋。
本發(fā)明快速在線無損檢測方法按如下步驟操作
A、 步進(jìn)電機(jī)1通過鏈條11驅(qū)動(dòng)支撐滾輪2，使禽蛋9在鏈條11上滾動(dòng)，每個(gè)禽蛋9在生 產(chǎn)線上邊滾動(dòng)邊向前運(yùn)動(dòng)；
B、 在敲擊棒支撐架12上有多個(gè)由步進(jìn)電機(jī)1帶動(dòng)的敲擊棒3，禽蛋9通過一次生產(chǎn)線 經(jīng)歷多軌道多點(diǎn)機(jī)械敲擊，這樣可以盡可能的接近禽蛋裂紋的位置敲擊禽蛋9，以保證裂 紋部位無遺漏的敲擊；
C、 每個(gè)禽蛋9每一次敲擊由麥克風(fēng)4采集后經(jīng)信號(hào)放大器5放后通過巴爾沃斯帶通 自適應(yīng)硬件濾波器6對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理；
D、 濾波處理后的信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器7將其轉(zhuǎn)換成離散的時(shí)域信號(hào)并輸送進(jìn)入輸入 計(jì)算機(jī)8的DSP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；
E、 通過快速傅里葉變換將離散時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成功率譜信號(hào)，并對(duì)功率譜信號(hào)進(jìn)行獨(dú) 立分量分析、最小均方差算法及小波分析進(jìn)一步濾波去噪，提取有效信息；F、 對(duì)濾波去噪后信息提取其功率譜面積，功率譜方差，最大共振峰功率譜幅值值， 前三個(gè)功率譜幅值的均值等特征參數(shù)進(jìn)行分析；
G、 每一個(gè)禽蛋9每一次敲擊后信號(hào)的經(jīng)濾波去噪并特征提取后在DSP系統(tǒng)中暫存；
H、 通過建立的模式識(shí)別模型對(duì)多次敲擊禽蛋信號(hào)特征進(jìn)行綜合識(shí)別，判別其是否為 裂紋禽蛋；
I、 DSP檢測禽蛋的判別結(jié)果通過上下位機(jī)通信到PC機(jī)，在PC機(jī)中可以得到檢測結(jié)果， 并對(duì)裂紋蛋進(jìn)行進(jìn)一步處理。
下面通過實(shí)施例再詳細(xì)說明本發(fā)明
實(shí)施例
本發(fā)明以雞蛋為實(shí)施實(shí)例，其它禽蛋產(chǎn)品的檢測可參照該實(shí)施實(shí)例的方法，具體針對(duì) 所測的樣本的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)新的知識(shí)庫，就可以對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行測試。
隨即挑選一批雞蛋，先按常規(guī)的人工檢測判斷雞蛋的裂紋狀況，并詳細(xì)記錄裂紋的位 置和大小，然后將這些雞蛋作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，用基于聲學(xué)原理的無損檢測敲擊裝置對(duì)其進(jìn)行
無損檢測，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)l敲擊雞蛋蛋殼，敲擊的聲音信號(hào)經(jīng)麥克風(fēng)4采集后進(jìn)入聲卡對(duì)其 進(jìn)行放大、濾波和A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換，最終輸入計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)。對(duì)輸入計(jì)算機(jī)8的信號(hào)進(jìn)行獨(dú)
立分量分析及小波變化等預(yù)處理，然后選擇共振峰對(duì)應(yīng)的主頻率值、功率譜面積、高頻段 額外峰功率譜幅值、特征點(diǎn)前后頻段功率譜面積的比值和不同部位的頻率分布作為特征參
數(shù)。為了滿足在線檢測的速度要求，對(duì)所提取的特征參數(shù)采用簡單快速的線性判別模型判 斷被測雞蛋是否有裂紋，建立知識(shí)庫。
一個(gè)雞蛋在生產(chǎn)線上需經(jīng)過ll次機(jī)械敲擊，每經(jīng)歷一次機(jī)械敲擊后其聲音相應(yīng)信號(hào)被 送至DSP的T寄存器暫時(shí)寄存，當(dāng)雞蛋經(jīng)過生產(chǎn)線的全部ll次機(jī)械敲擊后，T寄存器所得的 ll次敲擊禽蛋的數(shù)據(jù)送至所建立的雞蛋裂紋響應(yīng)信號(hào)的模式識(shí)別知識(shí)庫，綜合判別該雞蛋 是否為裂紋蛋。
權(quán)利要求
1. 一種基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測裝置，其特征是將禽蛋(9)放置在支撐滾輪(2)上，步進(jìn)電機(jī)(1)連接并驅(qū)動(dòng)支撐滾輪(2)，設(shè)置在禽蛋(9)旁的麥克風(fēng)(4)依次以信號(hào)放大器(5)、濾波器(6)和A/D轉(zhuǎn)換器(7)連接到計(jì)算機(jī)(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測裝置，其特征 是所述支撐滾輪(2)由鏈條(11)串接成上下兩層封閉的滾動(dòng)鏈，禽蛋(9)位于上層 滾動(dòng)鏈的兩個(gè)支撐滾輪(2)之間，在禽蛋(9)的上方設(shè)置敲擊棒支撐架(12)，敲擊棒(3)的上端固定在支撐架(12)上，敲擊棒(3)的下端自由端接觸禽蛋(9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測裝置，其特征 是在上層滾動(dòng)鏈的支撐滾輪(2)下方設(shè)置一個(gè)工程塑料平臺(tái)(10)，麥克風(fēng)(4)固定 在工程塑料平臺(tái)(10)上；所述麥克風(fēng)(4)和敲擊棒(3)的數(shù)量與禽蛋(9)的數(shù)量相 同且位置與禽蛋(9)的位置相對(duì)應(yīng)。
4. 一種基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測方法，其特征是按如下步驟A、 步進(jìn)電機(jī)(1)通過鏈條(11)驅(qū)動(dòng)支撐滾輪(2)，使禽蛋(9)在鏈條(11)上 滾動(dòng)，同時(shí)以敲擊棒(3)多點(diǎn)機(jī)械敲擊禽蛋(9)的不同部位，發(fā)出響聲；B、 麥克風(fēng)(4)采集相應(yīng)的聲音信號(hào)，采集得到的信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大器(5)放大、濾 波器(6)濾波和A/D轉(zhuǎn)換器(7) A/D轉(zhuǎn)換后輸入計(jì)算機(jī)(8);C、 將輸入計(jì)算機(jī)(8)的信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理和模式識(shí)別分析，綜合判別禽蛋裂紋情況。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于聲學(xué)特性的禽蛋裂紋快速在線無損檢測裝置及方法，將禽蛋放置在支撐滾輪上，步進(jìn)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)支撐滾輪，設(shè)置在禽蛋旁的麥克風(fēng)依次以信號(hào)放大器、濾波器和A/D轉(zhuǎn)換器連接到計(jì)算機(jī)；禽蛋在鏈條上滾動(dòng)時(shí)以敲擊棒多點(diǎn)機(jī)械敲擊禽蛋的不同部位，麥克風(fēng)采集相應(yīng)的聲音信號(hào)經(jīng)放大器放大、濾波器濾波和A/D轉(zhuǎn)換器后輸入計(jì)算機(jī)，綜合判別禽蛋裂紋情況。本發(fā)明可以適應(yīng)不同類型、不同大小的禽蛋，實(shí)現(xiàn)禽蛋生產(chǎn)加工和流通過程中的分級(jí)和自動(dòng)化檢測，可推廣應(yīng)用于水果和蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品硬度和成熟度的無損檢測。
文檔編號(hào)G01N33/02GK101413928SQ200810234560
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者蔡健榮, 趙杰文, 鄒小波, 陳全勝, 黃星奕 申請人:江蘇大學(xué)