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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。