香梨聲振特性分析及內部品質的無損檢測研究.pdf

1、庫爾勒香梨是新疆特色果品，由于其產地擴大所造成的內部品質差異以及粗皮果，導致香梨等級及商品率嚴重下降，因此迫切需要解決其內部品質的無損檢測這一關鍵科學問題。為此，本研究搭建了由壓電梁式傳感器進行信號激勵和感測的無損檢測裝置，提取了聲振多響應參數，明確了穩(wěn)定檢測的條件，建立了不同響應參數檢測香梨硬度的檢測模型，為香梨內部品質自動化在線無損檢測裝置研制提供研究基礎。本研究的主要結論如下：
　　(1)可模擬橡膠錘頭力錘15N力敲擊香梨信

2、號作為壓電梁式傳感器的原始激勵信號，輸出峰值電壓為2.5 V，經信號放大用于激勵香梨的信號峰值電壓為80 V。在香梨赤道部同一測點多次激勵感測所獲得的時域和頻域響應信號都有很好的一致性，在對香梨赤道部不同位置激勵感測，共振頻率和聲速均無顯著差異（P>0.05)。
　　(2)構建了香梨硬度的共振頻率法檢測模型、聲速法檢測模型及共振頻率法與聲速法聯(lián)合檢測模型，它們與M-T穿刺法香梨硬度測量值的相關系數分別為0.841、0.877和0.

3、938，均方根誤差分別為1.22 N/m m、1.09 N/m m和0.80 N/m m。3種檢測模型對香梨硬度變化的檢測敏感度分別為53.53％、56.09%和59.43%，對不同硬度類別香梨的判別正確率分別為80.0%、84.4%和86.7%。在3種檢測模型中，共振頻率法和聲速法聯(lián)合構建的檢測模型對香梨硬度的檢測性能最優(yōu)，但聲速法檢測模型對香梨硬度檢測的敏感度和硬度類別的判別正確率都與之相差很小，更適宜今后實際應用開發(fā)。