CN103196627B - 一种整箱容器真空度快速无损检测设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整箱容器真空度快速无损检测设备及检测方法，所述设备包括：传送装置、检测模块、控制处理模块和剔除装置；所述检测模块，包括光电开关、电磁脉冲发生器、电磁脉冲探头、声音拾取模块、电涡流发生器和电涡流传感器；所述控制处理模块，包括声音信号处理模块、数字信号处理模块、品质比较模块和电流信号处理模块；所述电涡流发生器、电涡流传感器、电流信号处理模块分别至少包括有4个，所述电涡流传感器设置在同一直线上，且该直线与待测整箱容器产品运动方向为90度；所述电磁脉冲探头、声音拾取模块、声音处理模块分别至少包括有4个，所述电磁脉冲探头设置在同一直线上，且该直线与待测整箱容器运动方向在5-60度。

Description

一种整箱容器真空度快速无损检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及一种整箱容器真空度快速无损检测设备及检测方法，尤其涉及易拉罐、玻璃瓶、玻璃瓶包装的食品饮料生产上的整箱包装的容器压力检测设备及检测方法。

背景技术

罐装瓶装（易拉罐、玻璃瓶、玻璃瓶）食品饮料是日常生活中能够长期保存的食品饮料之一，为确保其内部食物、饮料在长期存储过程中不变质，所用容器内的真空度（正压或负压）必须达到一定的数值。经排气后密封良好的容器要保持一定的真空度（容器压力），其意义在于：①防止容器物变色、氧化减少营养损失；②减缓容器内壁腐蚀，避免容器变形和假胖听；③适应环境温度和气压变化；④抑制容器好气性微生物繁殖。因此，真空度是检测容器密封程度、保证其质量的重要指标。

罐装瓶装食品饮料所用容器压力测量的方法有多种，如人工打检法、罐盖变形目测法、真空表检测法、声频测试法、光学法、电涡流法、超声波检测法、真空表检测法和人工打检法等。

人工打检法：是一种人工方法，检测者手持木器敲打容器，根据声音判断是否有一定的整箱容器压力，人工打检法是依靠检测工的经验进行操作，不仅效率低而且可靠性极差。

罐盖变形目测法：缺点法与人工打检法一样，是一种该淘汰的落后方法。

真空表检测法：是一种破坏性检测方法，一种破坏性检测方法，它是将一根钢针插入容器内部，针管的外端与真空表相连，观察表的指针偏转方向和读数，判断是否合格。

光学法（或称光反射法）：将平行光束投射于容器盖上,由于容器盖的变形度不同而使反射光的会聚光的会聚点不同,由光电管检测光电流的大小,而对不合适的容器进行剔除；但材质不均匀和被测对象振动都会带来测量误差。

声频测试法：利用机械力或电磁力使罐盖振动发出一定的声波,则由检测装置对声波进行频谱分析。只适于单容器检测，不能完成一组容器同时检测，且检测速度慢，易受车间环境声频干扰，且受盖表面物影响较大，使实际应用受到限制。

电涡流法：利用电涡流测距原理测量出容器盖弹性变形量再换算出真空度，存在测量误差修正和外界振动等因素影响精度。

总之，真空表直接测量法、人工打检法、罐盖变形目测法效率低而且可靠性极差；声频测试法、光学法使用受限；电涡流法用于生产线自动测量、误差大。上述方法无法用于罐装瓶装食品饮料生产厂封装后或出厂前传送带上高速动态检测。

随着国内生活水平的提高，消费者对质量的日益重视，自动化生产线的广泛使用，使得罐装瓶装食品饮料生产行业的容器压力检测不能满足生产率的大幅提高，生产企业常因真空度判断失真导致成品不必要的返工，经济损失较大。

综上所述，当前缺乏可用于生产线上罐装瓶装食品饮料整箱容器的准确、快速、无损的检测方法和设备。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种整箱容器真空度快速无损检测设备及检测方法。所述技术方案如下：

一种整箱容器真空度快速无损检测设备，包括：

所述设备包括：传送装置、检测模块、控制处理模块和剔除装置；所述

检测模块，包括光电开关、电磁脉冲发生器、电磁脉冲探头、声音拾取模块、电涡流发生器和电涡流传感器；

所述控制处理模块，包括声音信号处理模块、数字信号处理模块、品质比较模块和电流信号处理模块；

所述电涡流发生器、电涡流传感器、电流信号处理模块分别至少包括有4个，所述电涡流传感器设置在同一直线上，且该直线与待测整箱容器产品运动方向为90度；

所述电磁脉冲探头、声音拾取模块、声音处理模块分别至少包括有4个，所述电磁脉冲探头设置在同一直线上，且该直线与待测整箱容器运动方向在5-60度。

一种整箱容器真空度快速无损检测方法，包括：

传送待检整箱容器到检测模块；

通过电磁脉冲使待检整箱容器产生声音并拾取声音，将拾取的声音数据进行处理，得到待检整箱容器的检验数据a；

及

将电涡流传感器检测得到的数据进行处理，得到待检整箱容器的检验数据b；

将检验数据a和检验数据b进行组合；

将组合后的检验数据与合格标准数据进行对比判定待检整箱容器真空度是否合格。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

可以在生产线上准确、快速、无损的检测罐装瓶装食品饮料整箱容器真空度检测，剔除不合格品。

附图说明

图1是整箱容器真空度快速无损检测设备结构图；

图2是在生产线上整箱容器真空度快速无损检测过程结构；

图3是整箱容器真空度快速无损检测方法流程图；

图4是电涡流传感器和电磁脉冲探头与待检整箱容器运动方向示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：

参见图1和图2，为整箱容器真空度快速无损检测设备结构及该设备在生产线上检测过程结构，包括：传送装置1、检测模块3、控制处理模块4和剔除装置5；所述

检测模块，包括光电开关、电磁脉冲发生器、电磁脉冲探头、声音拾取模块、电涡流发生器和电涡流传感器；

所述控制处理模块，包括声音信号处理模块、数字信号处理模块、品质比较模块和电流信号处理模块；

所述电涡流发生器、电涡流传感器、电流信号处理模块分别至少包括有4个，所述电涡流传感器31设置在同一直线上，且该直线与待检整箱容器2产品运动方向为90度（如图4所示）；

所述电磁脉冲探头、声音拾取模块、声音处理模块分别至少包括有4个，所述电磁脉冲探头32设置在同一直线上，且该直线与待检整箱容器2运动方向在5-60度。

上述传送装置用于在生产线上运送整箱待检品。

上述光电开关，用于检测整箱容器是否到达电涡流传感器下面，把检测到的信号传给电涡流发生器。

电磁脉冲发生器用于驱动电磁脉冲探头发出的电磁脉冲。

电磁脉冲探头用于向待检整箱容器发出电磁脉冲，待检整箱容器受电磁脉冲冲击会产生声音。

声音拾取模块用于拾取待检整箱容器产生的声音。

声音信号处理模块用于处理声音拾取模块取得的声音数据，把结果数据送给数字信号处理模块。

电涡流发生器用于驱动电涡流传感器。

电涡流传感器用于接收检测点反馈的电流值。

电流信号处理模块用于把电涡流传感器电流信号处理成数字信号，送到数字信号处理模块。

数字信号处理模块，用于处理声音信号处理模块处理后的数据和电流信号处理模块处理后的数据；

处理声音信号处理模块处理后的数据，将时域数据转换成频域数据，并对频域数据进行分析，寻找幅值最高的两个波峰的幅值H1、H2及这两个波峰的频宽K1、K2，H1、H2和K1、K2为检验数据a。

电流信号处理模块处理后的数据，根据电流信号处理模块发送的数字信号得到相应的数据，并将所述数据换算为待检容器上检测点与传感器间的距离，并根据传送装置的移动与待检容器上检测点和传感器间的距离值获取待检容器的检验数据b；

将检验数据a和检验数据b组合；

品质比较模块，将组合后的检验数据与合格标准数据进行对比判定待检容器真空度是否合格。

剔除装置根据品质比较模块得出的结果剔除不合格品6。

上述电磁脉冲发生器由芯片控制电路和高压电路组成；芯片控制电路，根据所需电磁波强度发出指令给高压电路；高压电路，用于接收芯片控制电路发出的指令，输出不同的电压值。

电磁脉冲探头由不同匝数绝缘线圈组成，用于发出电磁脉冲冲击容器顶部，使容器顶部发出声音；发出5000-5万Hz的电磁脉冲冲击容器顶部，使容器顶部发出声音。

声波拾取模块由麦克风及保护电路组成，用于接收容器顶部发出的声音；

声音信号处理模块，由芯片控制电路集成板组成，用于处理声音拾取模块拾取到的声音；把声音波形数字化；去除无用噪声数据时，截取400-3000Hz的声强最高部分，去掉低于80分贝的声音数据。

电涡流发生器，由芯片控制电路和低压电路组成；芯片控制电路，根据所需磁性强度发出指令给低压电路；低压电路，用于接收芯片控制电路发出的指令，输出0-10A的电流值。

电涡流传感器，由不同匝数绝缘磁性线圈和耐高低温、耐化学腐蚀的聚苯硫醚PPS注塑成形，用于接收检测点反馈的0-10A电流值。

电流信号处理模块，由低压电路及芯片保护电路组成，把电涡流传感器电流信号处理成数字信号，送到数字信号处理模块。

本实施例还提供了一种整箱容器真空度快速无损检测方法，如图3所示，包括：

传送待检整箱容器到检测模块；

通过电磁脉冲使待检整箱容器产生声音并拾取声音，将拾取的声音数据进行处理，得到待检整箱容器的检验数据a；

及

将电涡流传感器检测得到的数据进行处理，得到待检整箱容器的检验数据b；

将检验数据a和检验数据b进行组合；

将组合后的检验数据与合格标准数据进行对比判定待检整箱容器真空度是否合格。

上述将拾取的声音进行处理具体包括：将声音波形数据化，去除无用噪声数据；在去除无用噪声数据时，截取400-3000Hz的声强最高部分，去掉低于80分贝的声音数据，得到处理后的时域数据；将时域数据转换成频域数据；

整箱容器上检测点和传感器间的距离值获取待检整箱容器的检验数据具体包括：根据所述传送装置的移动，分别获得每个容器顶面至少50个检测点和传感器间的距离值，并计算出相隔两检测点连线与水平线的斜率，由所有斜率得到待检容器的检验数据。

本实施例提供的检测设备和检测方法用于生产线上的整箱容器真空度快速无损检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种整箱容器真空度快速无损检测设备，其特征在于，所述设备包括：传送装置、检测模块、控制处理模块和剔除装置；所述

检测模块，包括光电开关、电磁脉冲发生器、电磁脉冲探头、声音拾取模块、电涡流发生器和电涡流传感器；

所述控制处理模块，包括声音信号处理模块、数字信号处理模块、品质比较模块和电流信号处理模块；

所述电涡流发生器、电涡流传感器、电流信号处理模块分别至少包括有4个，所述电涡流传感器设置在同一直线上，且该直线与待测整箱容器产品运动方向为90度；

所述电磁脉冲探头、声音拾取模块、声音信号处理模块分别至少包括有4个，所述电磁脉冲探头设置在同一直线上，且该直线与待测整箱容器运动方向在5-60度；

整箱容器上检测点和传感器间的距离值获取待检整箱容器的检验数据具体包括：根据所述传送装置的移动，分别获得每个容器顶面至少50个检测点和传感器间的距离值，并计算出相隔两检测点连线与水平线的斜率，由所有斜率得到待检容器的检验数据；

所述

光电开关，用于检测整箱容器在电涡流传感器下的信号，并将检测到的信号传给电涡流发生器；

电磁脉冲发生器，用于驱动电磁脉冲探头发出的电磁脉冲；

电磁脉冲探头，用于向待检整箱容器发出电磁脉冲，并使整箱容器产生声音；

声音拾取模块，用于拾取整箱容器产生的声音；

声音信号处理模块，用于处理声音拾取模块取得的声音数据，并把声音数据发送到数字信号处理模块；

电涡流发生器，用于驱动电涡流传感器，并输出整箱容器检测点电流值；

电涡流传感器，用于将整箱容器检测点电流信号发送到电流信号处理模块；

电流信号处理模块，将电流信号转换为数字信号，并发送到数字信号处理模块；

数字信号处理模块，用于处理声音信号处理模块处理后的数据和电流信号处理模块处理后的数据；

处理声音信号处理模块处理后的数据，将时域数据转换成频域数据，并对频域数据进行分析，寻找幅值最高的两个波峰的幅值H1、H2及这两个波峰的频宽K1、K2，H1、H2和K1、K2为检验数据a；

电流信号处理模块处理后的数据，根据电流信号处理模块发送的数字信号得到相应的数据，并将所述数据换算为待检容器上检测点与传感器间的距离，并根据传送装置的移动与待检容器上检测点和传感器间的距离值获取待检容器的检验数据b；

将检验数据a和检验数据b组合；

品质比较模块，将组合后的检验数据与合格标准数据进行对比判定待检容器真空度是否合格。

2.根据权利要求1所述的整箱容器真空度快速无损检测设备，其特征在于，所述检测设备用于生产线上的整箱容器真空度快速无损检测。

3.一种整箱容器真空度快速无损检测方法，该方法利用权利要求1-2任意一项所述的整箱容器真空度快速无损检测设备，其特征在于，所述方法包括：

传送待检整箱容器到检测模块；

通过电磁脉冲使待检整箱容器产生声音并拾取声音，将拾取的声音数据进行处理，得到待检整箱容器的检验数据a；所述检验数据a是：将时域数据转换成频域数据，并对频域数据进行分析，寻找幅值最高的两个波峰的幅值H1、H2及这两个波峰的频宽K1、K2，H1、H2和K1、K2为检验数据a；

及

将电涡流传感器检测得到的数据进行处理，得到待检整箱容器的检验数据b；

将检验数据a和检验数据b进行组合；

将组合后的检验数据与合格标准数据进行对比判定待检整箱容器真空度是否合格；

将声音波形数据化，去除无用噪声数据；在去除无用噪声数据时，截取400-3000Hz的声强最高部分，去掉低于80分贝的声音数据，得到处理后的时域数据；将时域数据转换成频域数据；

整箱容器上检测点和传感器间的距离值获取待检整箱容器的检验数据具体包括：根据所述传送装置的移动，分别获得每个容器顶面至少50个检测点和传感器间的距离值，并计算出相隔两检测点连线与水平线的斜率，由所有斜率得到待检容器的检验数据。

4.根据权利要求3所述的整箱容器真空度快速无损检测方法，其特征在于，所述检测方法用于生产线上的整箱容器真空度快速无损检测。