專利名稱：一種整箱容器真空度快速無損檢測設備及檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種整箱容器真空度快速無損檢測設備及檢測方法，尤其涉及易拉罐、玻璃瓶、玻璃瓶包裝的食品飲料生產上的整箱包裝的容器壓力檢測設備及檢測方法。
背景技術：
罐裝瓶裝(易拉罐、玻璃瓶、玻璃瓶)食品飲料是日常生活中能夠長期保存的食品飲料之一，為確保其內部食物、飲料在長期存儲過程中不變質，所用容器內的真空度(正壓或負壓)必須達到一定的數值。經排氣后密封良好的容器要保持一定的真空度(容器壓力)，其意義在于:①防止容器物變色、氧化減少營養損失；②減緩容器內壁腐蝕，避免容器變形和假胖聽；③適應環境溫度和氣壓變化；④抑制容器好氣性微生物繁殖。因此，真空度是檢測容器密封程度、保證其質量的重要指標。罐裝瓶裝食品飲料所用容器壓力測量的方法有多種，如人工打檢法、罐蓋變形目測法、真空表檢測法、聲頻測試法、光學法、電渦流法、超聲波檢測法、真空表檢測法和人工打檢法等。人工打檢法:是一種人工方法，檢測者手持木器敲打容器，根據聲音判斷是否有一定的整箱容器壓力，人工打檢法是依靠檢測工的經驗進行操作，不僅效率低而且可靠性極差。罐蓋變形目測法:缺點法與人工打檢法一樣，是一種該淘汰的落后方法。真空表檢測法:是一種破壞性檢測方法，一種破壞性檢測方法，它是將一根鋼針插入容器內部，針管的外端與真空表相連，觀察表的指針偏轉方向和讀數，判斷是否合格。光學法(或稱光反射法):將平行光束投射于容器蓋上，由于容器蓋的變形度不同而使反射光的會聚光的會聚點不同，由光電管檢測光電流的大小，而對不合適的容器進行剔除；但材質不均勻和被測對象振動都會帶來測量誤差。聲頻測試法:利用機械力或電磁力使罐蓋振動發出一定的聲波，則由檢測裝置對聲波進行頻譜分析。只適于單容器檢測，不能完成一組容器同時檢測，且檢測速度慢，易受車間環境聲頻干擾，且受蓋表面物影響較大，使實際應用受到限制。電渦流法:利用電渦流測距原理測量出容器蓋彈性變形量再換算出真空度，存在測量誤差修正和外界振動等因素影響精度。總之，真空表直接測量法、人工打檢法、罐蓋變形目測法效率低而且可靠性極差；聲頻測試法、光學法使用受限；電渦流法用于生產線自動測量、誤差大。上述方法無法用于罐裝瓶裝食品飲料生產廠封裝后或出廠前傳送帶上高速動態檢測。隨著國內生活水平的提高，消費者對質量的日益重視，自動化生產線的廣泛使用，使得罐裝瓶裝食品飲料生產行業的容器壓力檢測不能滿足生產率的大幅提高，生產企業常因真空度判斷失真導致成品不必要的返工，經濟損失較大。綜上所述，當前缺乏可用于生產線上罐裝瓶裝食品飲料整箱容器的準確、快速、無損的檢測方法和設備。
發明內容
為解決上述中存在的問題與缺陷，本發明提供了一種整箱容器真空度快速無損檢測設備及檢測方法。所述技術方案如下:一種整箱容器真空度快速無損檢測設備，包括:所述設備包括:傳送裝置、檢測模塊、控制處理模塊和剔除裝置；所述檢測模塊，包括光電開關、電磁脈沖發生器、電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、電潤流發生器和電渦流傳感器；所述控制處理模塊，包括聲音信號處理模塊、數字信號處理模塊、品質比較模塊和電流信號處理模塊；所述電渦流發生器、電渦流傳感器、電流信號處理模塊分別至少包括有4個，所述電渦流傳感器設置在同一直線上，且該直線與待測整箱容器產品運動方向為90度；所述電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、聲音處理模塊分別至少包括有4個，所述電磁脈沖探頭設置在同一直線上，且該直線與待測整箱容器運動方向在5-60度。一種整箱容器真空度快速無損檢測方法，包括: 傳送待檢整箱容器到檢測模塊；通過電磁脈沖使待檢整箱容器產生聲音并拾取聲音，將拾取的聲音數據進行處理，得到待檢整箱容器的檢驗數據a ；及將電渦流傳感器檢測得到的數據進行處理，得到待檢整箱容器的檢驗數據b ；將檢驗數據a和檢驗數據b進行組合；將組合后的檢驗數據與合格標準數據進行對比判定待檢整箱容器真空度是否合格。本發明提供的技術方案的有益效果是:可以在生產線上準確、快速、無損的檢測罐裝瓶裝食品飲料整箱容器真空度檢測，副除不合格品。
圖1是整箱容器真空度快速無損檢測設備結構圖；圖2是在生產線上整箱容器真空度快速無損檢測過程結構；圖3是整箱容器真空度快速無損檢測方法流程圖；圖4是電渦流傳感器和電磁脈沖探頭與待檢整箱容器運動方向示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述:參見圖1和圖2，為整箱容器真空度快速無損檢測設備結構及該設備在生產線上檢測過程結構，包括:傳送裝置1、檢測模塊3、控制處理模塊4和剔除裝置5 ;所述檢測模塊，包括光電開關、電磁脈沖發生器、電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、電渦流發生器和電渦流傳感器；所述控制處理模塊，包括聲音信號處理模塊、數字信號處理模塊、品質比較模塊和電流信號處理模塊；所述電渦流發生器、電渦流傳感器、電流信號處理模塊分別至少包括有4個，所述電渦流傳感器31設置在同一直線上，且該直線與待檢整箱容器2產品運動方向為90度(如圖4所示)；所述電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、聲音處理模塊分別至少包括有4個，所述電磁脈沖探頭32設置在同一直線上，且該直線與待檢整箱容器2運動方向在5-60度。上述傳送裝置用于在生產線上運送整箱待檢品。上述光電開關，用于檢測整箱容器是否到達電渦流傳感器下面，把檢測到的信號傳給電渦流發生器。 電磁脈沖發生器用于驅動電磁脈沖探頭發出的電磁脈沖。電磁脈沖探頭用于向待檢整箱容器發出電磁脈沖，待檢整箱容器受電磁脈沖沖擊
會產生聲音。聲音拾取模塊用于拾取待檢整箱容器產生的聲音。聲音信號處理模塊用于處理聲音拾取模塊取得的聲音數據，把結果數據送給數字信號處理模塊。電渦流發生器用于驅動電渦流傳感器。電渦流傳感器用于接收檢測點反饋的電流值。電流信號處理模塊用于把電渦流傳感器電流信號處理成數字信號，送到數字信號處理模塊。數字信號處理模塊，用于處理聲音信號處理模塊處理后的數據和電流信號處理模塊處理后的數據；處理聲音信號處理模塊處理后的數據，將時域數據轉換成頻域數據，并對頻域數據進行分析，尋找幅值最高的兩個波峰的幅值Hl、H2及這兩個波峰的頻寬K1、K2，H1、H2和K1、K2為檢驗數據a。電流信號處理模塊處理后的數據，根據電流信號處理模塊發送的數字信號得到相應的數據，并將所述數據換算為待檢容器上檢測點與傳感器間的距離，并根據傳送裝置的移動與待檢容器上檢測點和傳感器間的距離值獲取待檢容器的檢驗數據b ； 將檢驗數據a和檢驗數據b組合；品質比較模塊，將組合后的檢驗數據與合格標準數據進行對比判定待檢容器真空度是否合格。剔除裝置根據品質比較模塊得出的結果剔除不合格品6。上述電磁脈沖發生器由芯片控制電路和高壓電路組成；芯片控制電路，根據所需電磁波強度發出指令給高壓電路；高壓電路，用于接收芯片控制電路發出的指令，輸出不同的電壓值。電磁脈沖探頭由不同匝數絕緣線圈組成，用于發出電磁脈沖沖擊容器頂部，使容器頂部發出聲音；發出5000-5萬Hz的電磁脈沖沖擊容器頂部,使容器頂部發出聲音。聲波拾取模塊由麥克風及保護電路組成，用于接收容器頂部發出的聲音；
聲音信號處理模塊，由芯片控制電路集成板組成，用于處理聲音拾取模塊拾取到的聲音；把聲音波形數字化；去除無用噪聲數據時，截取400-3000HZ的聲強最高部分，去掉低于80分貝的聲音數據。電渦流發生器，由芯片控制電路和低壓電路組成；芯片控制電路，根據所需磁性強度發出指令給低壓電路；低壓電路，用于接收芯片控制電路發出的指令，輸出0-10A的電流值。電渦流傳感器，由不同匝數絕緣磁性線圈和耐高低溫、耐化學腐蝕的聚苯硫醚PPS注塑成形，用于接收檢測點反饋的0-10A電流值。電流信號處理模塊，由低壓電路及芯片保護電路組成，把電渦流傳感器電流信號處理成數字信號，送到數字信號處理模塊。本實施例還提供了一種整箱容器真空度快速無損檢測方法，如圖3所示，包括:傳送待檢整箱容器到檢測模塊；通過電磁脈沖使待檢整箱容器產生聲音并拾取聲音，將拾取的聲音數據進行處理，得到待檢整箱容器的檢驗數據a ；及將電渦流傳感器檢測得到的數據進行處理，得到待檢整箱容器的檢驗數據b ；將檢驗數據a和檢驗數據b進行組合；將組合后的檢驗數據與合格標準數據進行對比判定待檢整箱容器真空度是否合格。上述將拾取的聲音進行處理具體包括:將聲音波形數據化，去除無用噪聲數據；在去除無用噪聲數據時，截取400-3000HZ的聲強最高部分，去掉低于80分貝的聲音數據，得到處理后的時域數據；將時域數據轉換成頻域數據；整箱容器上檢測點和傳感器間的距離值獲取待檢整箱容器的檢驗數據具體包括:根據所述傳送裝置的移動，分別獲得每個容器頂面至少50個檢測點和傳感器間的距離值，并計算出相隔兩檢測點連線與水平線的斜率，由所有斜率得到待檢容器的檢驗數據。本實施例提供的檢測設備和檢測方法用于生產線上的整箱容器真空度快速無損檢測。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種整箱容器真空度快速無損檢測設備，其特征在于，所述設備包括:傳送裝置、檢測模塊、控制處理模塊和剔除裝置；所述 檢測模塊，包括光電開關、電磁脈沖發生器、電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、電潤流發生器和電渦流傳感器； 所述控制處理模塊，包括聲音信號處理模塊、數字信號處理模塊、品質比較模塊和電流信號處理模塊； 所述電渦流發生器、電渦流傳感器、電流信號處理模塊分別至少包括有4個，所述電渦流傳感器設置在同一直線上，且該直線與待測整箱容器產品運動方向為90度； 所述電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、聲音處理模塊分別至少包括有4個,所述電磁脈沖探頭設置在同一直線上，且該直線與待測整箱容器運動方向在5-60度。
2.根據權利要求1所述的整箱容器真空度快速無損檢測設備，其特征在于，所述 光電開關，用于檢測整箱容器在電渦流傳感器下的信號，并將檢測到的信號傳給電渦流發生器； 電磁脈沖發生器，用于驅動電磁脈沖探頭發出的電磁脈沖； 電磁脈沖探頭，用于向待檢整箱容器發出電磁脈沖，并使整箱容器產生聲音； 聲音拾取模塊，用于拾取整箱容器產生的聲音； 聲音信號處理模塊，用于處理聲音拾取模塊取得的聲音數據，并把聲音數據發送到數字信號處理模塊； 電渦流發生器，用于驅動電 渦流傳感器，并輸出整箱容器檢測點電流值； 電渦流傳感器，用于將整箱容器檢測點電流信號發送到電流信號處理模塊； 電流信號處理模塊，將電流信號轉換為數字信號，并發送到數字信號處理模塊； 數字信號處理模塊，用于處理聲音信號處理模塊處理后的數據和電流信號處理模塊處理后的數據； 處理聲音信號處理模塊處理后的數據，將時域數據轉換成頻域數據，并對頻域數據進行分析，尋找幅值最高的兩個波峰的幅值Hl、H2及這兩個波峰的頻寬K1、K2，Η1、Η2和Κ1、Κ2為檢驗數據a。
電流信號處理模塊處理后的數據，根據電流信號處理模塊發送的數字信號得到相應的數據，并將所述數據換算為待檢容器上檢測點與傳感器間的距離，并根據傳送裝置的移動與待檢容器上檢測點和傳感器間的距離值獲取待檢容器的檢驗數據b ； 將檢驗數據a和檢驗數據b組合； 品質比較模塊，將組合后的檢驗數據與合格標準數據進行對比判定待檢容器真空度是否合格。
3.根據權利要求1所述的整箱容器真空度快速無損檢測設備，其特征在于，所述檢測設備用于生產線上的整箱容器真空度快速無損檢測。
4.一種整箱容器真空度快速無損檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 傳送待檢整箱容器到檢測模塊； 通過電磁脈沖使待檢整箱容器產生聲音并拾取聲音，將拾取的聲音數據進行處理，得到待檢整箱容器的檢驗數據a ； 及將電渦流傳感器檢測得到的數據進行處理，得到待檢整箱容器的檢驗數據b ； 將檢驗數據a和檢驗數據b進行組合； 將組合后的檢驗數據與合格標準數據進行對比判定待檢整箱容器真空度是否合格。
5.根據權利要求4所述的整箱容器真空度快速無損檢測方法，其特征在于，將拾取的聲音進行處理具體包括:將聲音波形數據化，去除無用噪聲數據；在去除無用噪聲數據時，截取400-3000HZ的聲強最高部分，去掉低于80分貝的聲音數據，得到處理后的時域數據；將時域數據轉換成頻域數據； 整箱容器上檢測點和傳感器間的距離值獲取待檢整箱容器的檢驗數據具體包括:根據所述傳送裝置的移動，分別獲得每個容器頂面至少50個檢測點和傳感器間的距離值，并計算出相隔兩檢測點連線與水平線的斜率，由所有斜率得到待檢容器的檢驗數據。
6.根據權利要求4-5任意一項所述的整箱容器真空度快速無損檢測方法，其特征在于，所述檢測方法用于生 產線上的整箱容器真空度快速無損檢測。
全文摘要
本發明公開了一種整箱容器真空度快速無損檢測設備及檢測方法，所述設備包括傳送裝置、檢測模塊、控制處理模塊和剔除裝置；所述檢測模塊，包括光電開關、電磁脈沖發生器、電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、電渦流發生器和電渦流傳感器；所述控制處理模塊，包括聲音信號處理模塊、數字信號處理模塊、品質比較模塊和電流信號處理模塊；所述電渦流發生器、電渦流傳感器、電流信號處理模塊分別至少包括有4個，所述電渦流傳感器設置在同一直線上，且該直線與待測整箱容器產品運動方向為90度；所述電磁脈沖探頭、聲音拾取模塊、聲音處理模塊分別至少包括有4個，所述電磁脈沖探頭設置在同一直線上，且該直線與待測整箱容器運動方向在5-60度。
文檔編號G01L21/08GK103196627SQ20131010472
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日
發明者林智雄, 鄒杰 申請人:廣州堅諾機械設備有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
