瓶装啤酒密封性在线检测关键技术研究

作     者：张红娟 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李现明

授予年度：2009年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：啤酒 密封 电磁激振 声学信号 频谱分析 Bayes判别 

摘      要：封盖检测设备是瓶装啤酒生产线在线检测设备的一部分,目前被国外企业垄断,价格昂贵,开发研究具有自主知识产权的封盖检测设备非常必要。这不仅可以满足我国啤酒生产企业尤其是中小企业的现实需求,提高其产品质量,而且可以有效抑制同类进口设备价格,再者具有自主知识产权的封盖检测设备还可以出口创汇。 在了解国内外封盖检测研究现状的基础上,通过比较分析确定采用声学检测方法,并针对此方法进行关键技术研究。本论文主要工作如下: 1、分析了利用声学检测方法检测瓶装啤酒密封性的工作原理,即封盖振动产生的声学信号特性与封盖密封性存在一定关系。在此基础上完成了瓶装啤酒密封性检测系统整体方案设计。 2、研制了能够满足72000瓶/小时灌装生产线要求的瓶装啤酒密封性在线检测电磁激振装置。 3、基于自主研发的电磁激振装置构建了实验平台,使用传声器、电脑声卡及MATLAB软件完成测试样本声学信号产生、接收及处理。 4、对采集的样本声学信号进行频谱分析,提取了区分瓶装啤酒封盖合格与封盖异常的特征参数,并最终确定显著特征参数。 5、利用Bayes判别原理,通过SAS软件获得了瓶装啤酒封盖合格与封盖异常的判别模型,进一步进行了模型检验。 实验结果表明,设计的电磁激振装置可以满足72000瓶/小时速率,激振产生的声学信号强度满足要求;建立的封盖密封性判别模型封盖正常判断准确率为94.67%,封盖异常判断准确率为89.17%。若通过大幅度增加实验样本数量对判别模型进行修正,检测精度将会得到进一步提高。