CN204241423U - 一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置 - Google Patents

一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置 Download PDF

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卢伟
张超
杜健健
丁天华
丁为民
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Abstract

本实用新型公开了一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置，涉及禽蛋检测技术领域，本装置包括一中空壳体、一磁致伸缩致动器、一音频功放电路、一橡胶垫、一麦克风、一电脑以及禽蛋检测软件系统，本装置利用电脑软件编程控制声卡来对磁致伸缩致动器产生扫频激励，使放置在磁致伸缩致动器上的禽蛋产生振动音频信号，由麦克风接收禽蛋振动音频信号并实时传递到电脑中，再由电脑软件根据该振动信号进行禽蛋品质分析，本实用新型能用于禽蛋品质的无损检测，特别是能够实现对细微裂纹禽蛋的高精度检测。

Description

一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种农业品质检测设备，尤其是基于磁致伸缩的禽蛋品质无损检测装置，属于禽蛋品质检测技术领域。
背景技术
禽蛋是一种营养丰富又容易被消化的食品，其销售收入在国民经济中占有一定的地位。禽蛋中的蛋壳破损检测在分拣和包装环节中是十分重要的。现有的蛋壳无损检测方法有数字图像识别方法和声音识别方法，这两种方法均取代了传统的人工肉眼挑选的方法。
其中，数字图像识别方法方面，专利“禽蛋品质自动检测分选设备及其方法”(CN102179374A)公开了一种通过一系列的动态图像处理及模式识别来实现对禽蛋内部及外部品质的检测，专利“基于DSP机器视觉的鸡蛋品质无损检测装置及检测方法”(CN102445456A)公开了一种基于DSP的图像获取和处理来检测鸡蛋裂纹、形状、新鲜度的装置和方法，专利“孵化蛋品质在线自动检测分选设备及其方法”(CN102217559A)公开了通过一系列图像处理及模式识别来实现对整盘孵化蛋品质的无损检测。以上专利虽然可实现禽蛋的无损检测，但是难以识别禽蛋蛋壳上的新鲜裂缝及细微裂缝。
其中，声音识别方法方面，梅劲华(2011)在其硕士论文“动态禽蛋自动敲击发声装置及蛋壳裂纹声学检测的研究”中描述了一种能对运输线上的禽蛋蛋壳表面自动敲击、发声信号同步采集分析及裂缝识别并剔除的系统，孙力(2013)在其博士论文“禽蛋品质在线智能化检测关键技术研究”中以期通过单次敲击来快速无损检测裂纹禽蛋。但是这两篇文章所涉及到的禽蛋品质无损检测技术及方法对于禽蛋细微裂缝较难检测。
所以，上述利用数字图像识别方法及声音识别方法的禽蛋品质检测方法，均较难检测禽蛋细微裂缝。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置，通过磁致伸缩原理来对禽蛋振动信号进行信息增强，克服现有技术对禽蛋品质检测中细微裂缝较难检测的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置，其包括一中空壳体、一磁致伸缩致动器、一音频功放电路、一橡胶垫、一麦克风、一电脑以及禽蛋检测软件系统，所述的禽蛋检测软件系统包括扫频信号发生模块、信号采集模块、信号处理模块、信号特征提取模块、模式识别模块以及显示模块；其中，在中空壳体内部上方设有一磁致伸缩致动器，在磁致伸缩致动器上方设有一橡胶垫，在橡胶垫上方放置待检测的禽蛋，在中空壳体内部的磁致伸缩致动器下方设置有音频功放模块，在中空壳体旁设有一麦克风，麦克风接收头置于中空壳体上方，在麦克风旁设有一电脑，电脑中安装有禽蛋检测软件系统；磁致伸缩致动器通过电线与音频功放电路相连，音频功放电路通过电线和电脑声卡的音频输出口相连，音频功放电路通过电线与电脑USB口相连，麦克风通过电线与电脑声卡的音频输入口相连；电脑USB口为音频功放电路提供电源，电脑中安装的禽蛋 检测软件系统中的扫频信号发生模块产生音频信号通过电脑声卡的音频输出口输入到音频功放电路，音频功放电路驱动磁致伸缩致动器振动，从而激励鸡蛋振动产生音频信号，该音频信号被麦克风检测后输入到电脑声卡的音频输入口，禽蛋检测软件系统的信号采集模块采集电脑声卡音频输入口的音频输入信号，并通过禽蛋检测软件系统的信号处理模块、信号特征提取模块、模式识别模块进行处理后送到显示模块进行显示。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
现有的禽蛋品质检测技术，如通过数字图像识别方法和声音识别方法等，虽然可以对禽蛋品质进行无损检测，但对于禽蛋细微裂缝均较难检测。
本实用新型通过磁致伸缩原理来对禽蛋振动信号进行信息增强，通过信号处理模块对禽蛋振动音频信号进行处理，通过信号特征提取模块提取不同品质禽蛋特征，通过模式识别模块实现对待测禽蛋品质的预测，可实现对禽蛋品质的高精度无损检测，并能有效检测出细微裂缝的禽蛋。
附图说明
图1是基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置结构示意图；
图2是禽蛋检测软件系统内部模块连接框图；
图1中，1.中空壳体；2.磁针伸缩致动器；3.音频功放电路；4.橡胶垫；5.麦克风；6.电脑；7.电脑声卡的音频输出口；8.电脑声卡的音频输入口；9.电脑USB口；10.禽蛋检测软件系统；11.待测禽蛋。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置：
其包括一中空壳体1、一磁致伸缩致动器2、一音频功放电路3、一橡胶垫4、一麦克风5、一电脑6以及禽蛋检测软件系统10，所述的禽蛋检测软件系统10包括扫频信号发生模块、信号采集模块、信号处理模块、信号特征提取模块、模式识别模块以及显示模块；其中，在中空壳体1内部上方设有一磁致伸缩致动器2，在磁致伸缩致动器2上方设有一橡胶垫4，在橡胶垫4上方放置待检测的禽蛋11，在中空壳体1内部的磁致伸缩致动器2下方设置有音频功放电路3，在中空壳体1旁设有一麦克风5，麦克风5接收头置于中空壳体1上方，在麦克风5旁设有一电脑6，电脑6中安装有禽蛋检测软件系统10；磁致伸缩致动器2通过电线与音频功放电路3相连，音频功放电路3通过电线和电脑声卡的音频输出口7相连，音频功放电路3通过电线与电脑USB口9相连，麦克风通过电线与电脑声卡的音频输入口8相连；电脑USB口9为音频功放电路3提供电源，电脑6中安装的禽蛋检测软件系统10中的扫频信号发生模块产生音频信号通过电脑声卡的音频输出口8输入到音频功放电路3，音频功放电路3驱动磁致伸缩致动器2振动，从而激励禽蛋11振动产生音频信号，该音频信号被麦克风5检测后输入到电脑声卡的音频输入口8，禽蛋检测软件系统10的信号采集模块采集电脑声卡音频输入口8的音频输入信号，并通过禽蛋检测软件系统10的信号处理模块、信号特征提取模块、模式识别模块进行处理后送到显示模块进行显示。
实施例2
如图2所示，本实用新型中禽蛋检测软件系统，其包括扫频信号发生模块、信号采集模块、信号处理模块、信号特征提取模块、模式识别模块以及显示模块。

Claims (1)

1.一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置，其特征在于：包括一中空壳体(1)、一磁致伸缩致动器(2)、一音频功放电路(3)、一橡胶垫(4)、一麦克风(5)、一电脑(6)以及禽蛋检测软件系统(10)，所述的禽蛋检测软件系统(10)包括扫频信号发生模块、信号采集模块、信号处理模块、信号特征提取模块、模式识别模块以及显示模块；其中，在中空壳体(1)内部上方设有一磁致伸缩致动器(2)，在磁致伸缩致动器(2)上方设有一橡胶垫(4)，在橡胶垫(4)上方放置待检测的禽蛋(11)，在中空壳体(1)内部的磁致伸缩致动器(2)下方设置有音频功放电路(3)，在中空壳体(1)旁设有一麦克风(5)，麦克风(5)接收头置于中空壳体(1)上方，在麦克风(5)旁设有一电脑(6)，电脑(6)中安装有禽蛋检测软件系统(10)；磁致伸缩致动器(2)通过电线与音频功放电路(3)相连，音频功放电路(3)通过电线和电脑声卡的音频输出口(7)相连，音频功放电路(3)通过电线与电脑USB口(9)相连，麦克风通过电线与电脑声卡的音频输入口(8)相连，电脑USB口(9)为音频功放电路(3)提供电源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105424795A (zh) * 2014-09-18 2016-03-23 南京农业大学 一种基于磁致伸缩技术的禽蛋品质无损检测装置及其方法
CN109668961A (zh) * 2019-02-21 2019-04-23 华中农业大学 基于振动技术的皮蛋凝胶品质无损检测方法

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