測試測量
返回首頁

功率放大器基于聲振響應法的香梨硬度無損檢測

2021-09-10 來源:eefocus

實驗名稱:功率放大器基于聲振響應法的香梨硬度無損檢測


實驗目的:使用無損檢測的方法檢測判別香梨內部品質的差異


試驗設備:

香梨、試驗臺架、壓電梁式傳感器、ATA-2041功率放大器、振動控制與動態信號采集分析儀、計算機等組成。


實驗內容:

該研究搭建了由壓電梁式傳感器進行信號激勵和感測的檢測裝置,分析了裝置信號檢測的穩定性,提取了香梨共振頻率和聲速并進行香梨硬度評估,然后將這兩響應參數的評估硬度與香梨硬度的M-T穿刺法(Magness-Taylor)測量結果進行線性回歸分析,以構建香梨硬度的檢測模型。


實驗過程:

(1)測試臺的搭建


(2)信號的采集和處理

依據聲振試驗通常采用力錘對水果試樣進行激勵,為降低信號干擾同時獲取較強的激勵響應信號,使用功率放大器放大器對Ve信號進行線性放大。考慮到傳感器連續工作所能承受的額定電壓為90V,將電壓信號線性放大為脈沖峰值電壓為80V的激勵信號VE,然后通過激勵端的壓電梁式傳感器使試樣產生振動。



香梨典型的聲振信號

(3)響應信號的穩定性測試

對香梨同一測點重復進行5次激勵感測,以觀察響應信號的穩定性。



同一激勵點重復激勵的信號

(4)不同測點對聲振試驗的影響測試

隨機選取5個香梨,如圖所示,在香梨赤道線上均勻布置5個測點進行激勵和信號感測,以觀察香梨不同激勵感測位置的響應信號是否有差異性。


●為感測點

(5)采用TA.XT Plus質構儀在香梨赤道部隨機選取5個點進行帶皮穿刺測試。采用直徑5 mm的圓柱體探頭,穿刺速度設定為1 mm/s,穿刺深度為8 mm。M-T穿刺法檢測硬度根據香梨穿刺破裂前力-變形曲線的斜率計算得出,取5次測量結果的平均值作為香梨的硬度SM-T,N/mm。




香梨硬度不同方法檢測值間的關系


實驗結果:

1)本檢測裝置可同時獲取共振頻率和聲速2個響應參數,在同一測點多次激勵感測,響應信號穩定可靠;在香梨赤道部不同位置進行信號激勵感測時,2個響應參數均無顯著差異(P>0.05)。


2)香梨的共振頻率法評估硬度和聲速法評估硬度分別與M-T穿刺法測量的硬度線性相關,相關系數分別為0.841、0.877,所建立的模型都可作為香梨硬度無損檢測的模型。


3)共振頻率法和聲速法聯合也可以檢測香梨硬度,檢測模型的相關系數為0.938。該模型檢測香梨硬度的敏感度為67.30%,最接近M-T穿刺法檢測硬度的敏感度;當用于香梨粗皮果和正常果判別時,該模型具有明顯較高的檢測準確率(86.7%),可為香梨硬度聲振法無損檢測技術開發提供策略。

進入測試測量查看更多內容>>
相關視頻
  • 了解傳感器融合和追蹤

  • 電子設計競賽中測控類題目應用對策

  • 電子測量與智能儀器(浙江大學)

  • 智能儀器 吉林大學

  • 全面了解DFT技術

  • 平板示波器使用方法視頻教學

    相關電子頭條文章
萝卜大香蕉