[發明專利]自動檢測瓶裝液體中雜質的系統和方法

有效

• 申請號: 201210380188.8
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102914547A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 黃梅珍;曾濤;梁明亮;汪洋;劉天元;馮磊;王馥宇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01N21/90
• 分類號: G01N21/90
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種自動檢測瓶裝液體中雜質的系統，其特征在于該系統包括：

大轉盤，用于傳送被測液體瓶，使被測液體瓶從入檢口到出檢口；

自轉小電機，用于帶動被測液體瓶繞自身軸線旋轉；

光發射單元，提供一束高亮度細長條狀光束垂直穿透被檢測的被測液體瓶；

光接受單元，將透過被測液體瓶的光束會聚成像，并探測光強信息，進行光電轉換，并輸出光強電信號到電學信號處理模塊；

兩個隨動轉臺，分別位于大轉盤的外側和內側，用于固定光發射單元、光接受單元；兩個隨動轉臺跟隨大轉盤上的被測液體瓶同步轉動一定角度后快速返回；

電學信號處理模塊，將光接受單元輸出的光電流信號轉換成電壓，再經放大、模數轉換后，將轉換成的數字量傳送到數字信號處理模塊；

數字信號處理模塊，對接收的數字量進行濾波、分析、計算與判斷，通過分析光強信號的變化判斷是否有雜質存在，最終顯示檢測結果。

2.根據權利要求1所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的系統，其特征在于，所述光發射單元由光源、透鏡、狹縫和柱面透鏡組成，光源發出的光經過透鏡準直照射到長方形的狹縫上，經過狹縫后得到長方形的光束，再由前方的柱面透鏡將長方形光束壓縮成一束很細的高亮度細長條狀光束垂直穿透被檢測的被測液體瓶。

3.根據權利要求2所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的系統，其特征在于，所述光發射單元進一步包括光纖，所述光源發出的光經過透鏡耦合到光纖，經光纖輸出的光經過透鏡準直照射到長方形的狹縫上。

4.根據權利要求1所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的系統，其特征在于，所述光接受單元由陣列透鏡和陣列探測器組成，透過被測液體瓶的光束經由陣列透鏡會聚成像到陣列探測器上，探測器輸出光強信息，陣列透鏡和陣列探測器的陣列個數為一個或者多個。

5.根據權利要求1-4任一項所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的系統，其特征在于，所述電學信號處理模塊由電流電壓轉換器、放大器、多路選擇開關、模數轉換器組成，其中：電流電壓轉換器將光接受單元的光電流轉換成電壓后送到放大器，放大器把信號放大到合適的值后經多路選擇開關送模數轉換器，模數轉換器將模擬電壓信號轉換成數字量后，傳送到數字信號處理模塊。

6.根據權利要求1-4任一項所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的系統，其特征在于，所述數字信號處理模塊采用計算機或單片機或DSP實現。

7.一種采用權利要求1-6所述系統進行的自動檢測瓶裝液體中雜質的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

第一步，被測液體瓶通過傳送帶依次裝上圓形大轉盤，大轉盤以每分鐘數轉的速度勻速轉動，被測液體瓶進入檢測區之前，由電機加速旋轉帶動被測液體瓶繞自身軸線高速旋轉，然后制動電機使液體瓶停止自轉，而液體由于慣性仍繼續旋轉；

第二步，光發射單元和光接受單元安裝在與大轉盤同步運動一定角度后快速返回的隨動轉臺上，當隨動轉臺與大轉盤保持同步運動時，光發射單元和光接受單元與被測液體瓶保持相對靜止，此時連續測量光強信號；

第三步，對測得的光強信號經過電學信號處理模塊和數字信號處理模塊處理，通過分析光強信號的變化判斷是否有雜質存在。

8.根據權利要求7所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的方法，其特征在于，所述測得的光強信號經過電學信號處理模塊和數字信號處理模塊處理，是指：將光電流轉換成電壓后放大，放大進行模數轉換，將模擬電壓信號轉換成數字量后，傳送到計算機或者單片機或者DSP，對信號做進一步的濾波、分析、計算、判斷并顯示。

9.根據權利要求7所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的方法，其特征在于，所述光發射部分和光接受部分固定在隨動轉臺上，隨動轉臺跟隨大轉盤上的被測液體瓶同步轉動一定角度后快速返回，然后跟隨下一個被測液體瓶同步轉動，依此反復。

10.根據權利要求7所述的自動檢測瓶裝液體中雜質的方法，其特征在于，所述被測液體瓶繞自身軸線高速旋轉，轉速為1000～4000r/m。