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合装液态奶无损检测系统的研制

作　者: 王松松
导　师: 史荣
学　校: 燕山大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 盒装液态奶流变特性振动特性粘度虚拟仪器数据采集数据处理 LabVIEW
分类号: TS252
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 166次
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内容摘要

随着人们生活水平的提高，盒装液态奶已经成为人们生活中不可缺少的消费品。然而盒装液态奶质量检测方法仍停留在原始的开包检测方法上，不仅造成了极大的浪费，而且容易产生漏检及误检。为此开发一种新型的、有效的不开包检测方法是盒装液态奶生产及销售的急需课题。本文以乳状液特性研究为切入点，研究了盒装液态奶的物理特性、化学特性及其流变特性，分析了液态奶变质过程中的性态变化，提出了用粘度指标作为质量判断的新观点。开发了由外部振动激发盒内液态奶振荡，从而检测液态奶质量的测试装置。首先，通过分析液态奶的流变特性，确定了液态奶的粘度指标能够通过振荡法进行检测。根据机械振动理论建立了激励模型，将其与液态奶组合成二阶振动系统，通过大量的物理模拟，确定了最佳激振方案。并通过数值模拟研究了阻尼对系统振动幅频特性的影响，确立了精确的阻尼系数计算公式，为后续工作打下了理论基础。其次，结合虚拟仪器的概念，在LabVIEW下开发了基于普通计算机的数据采集、数据处理、测试结果显示、生成实验报告单等多功能的盒装液态奶质量检测的虚拟仪器。该仪器不但可实现在线检测，而且能够实现对测试结果的离线分析，这是普通检测仪器所不能比拟的。最后，在系统力学模型的基础上，开发了盒装液态奶的不开包检测装置。在大量的实验研究中，不断改进系统的结构及测试软件的功能，最终确定了激励装置的结构形式。通过与国外同类型检测设备的对比试验可知，自主开发的盒装液态奶不开包检测装置已完全达到国外同类型产品的检测精度。该研究成果填补了国内空白，对我国乳品行业的质量检测及销售行业的货架保存期检测具有重要意义。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-10
第1章绪论  10-16
  1．1 引言  10-11
  1．2 液态奶的种类及生产工艺  11
  1．3 液态奶的质量指标  11-13
  1．4 液态奶的质量检测方法  13-14
  1．5 国内外状况  14-15
  1．6 本课题的意义及要求  15-16
第2章液态奶的特性分析  16-22
  2．1 液态奶的物理特性  16
  2．2 液态奶的化学特性  16-17
  2．3 液态奶的流变特性  17-21
    2．3．1 液态奶的粘度指标  17-18
    2．3．2 影响粘度的因素  18-19
    2．3．3 粘度与流变特性的关系  19-20
    2．3．4 盒装液态奶的振荡特性  20-21
  2．4 本章小结  21-22
第3章激励装置的研究  22-33
  3．1 激励装置  22-23
  3．2 等效测量装置  23-25
  3．3 测试系统的传递函数  25-26
  3．4 测试系统的频响特性  26-27
  3．5 测试系统的阻尼系数确定  27-29
  3．6 脉冲响应模拟  29-32
    3．6．1 模拟波形随ω的变化情况  30-31
    3．6．2 模拟波形随ξ的变化情况  31-32
  3．7 本章小结  32-33
第4章盒装液态奶质量检测系统软件设计  33-43
  4．1 LabVIEW简介  33-34
  4．2 应用程序的编制  34-42
    4．2．1 系统响应函数模拟  34-35
    4．2．2 在线检测与存储  35-36
    4．2．3 计算阻尼系数程序  36-37
    4．2．4 阻尼系数分布图  37-38
    4．2．5 形成处方单程序  38-39
    4．2．6 生成报告单  39-40
    4．2．7 总程序  40-42
  4．3 本章小结  42-43
第5章盒装液态奶无损检测的实验研究  43-75
  5．1 传感器  43-44
  5．2 数据采集  44-45
    5．2．1 数据采集系统的基本功能  44
    5．2．2 数据采集系统的组成  44-45
    5．2．3 数据采集卡  45
  5．3 数据处理  45-50
    5．3．1 滤波  45-47
    5．3．2 数据归零  47
    5．3．3 阻尼系数计算  47-48
    5．3．4 建立判断准则  48
    5．3．5 显示  48-50
  5．4 测试系统可行性研究  50-54
    5．4．1 实验装置  50
    5．4．2 试验品的相关信息  50-51
    5．4．3 实验结果分析  51-54
    5．4．4 存在的问题  54
  5．5 第一代测试系统  54-61
    5．5．1 系统振动实验  55-56
    5．5．2 同一种类试验品的阻尼系数  56
    5．5．3 不同的采样频率  56-61
  5．6 第二代测试系统  61-74
    5．6．1 系统的重复精度  62-66
    5．6．2 系统的灵敏度  66-70
    5．6．3 系统的精确度实验  70-74
  5．7 本章小结  74-75
结论  75-77
参考文献  77-80
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  80-81
致谢  81-82
作者简介  82

合装液态奶无损检测系统的研制

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