题目：基于超声波的液体内部固体颗粒检测技术研究

近年来食品安全问题日益突出，灌装食品在日常生活中也比较常见，尤其在白酒行业。目前灌装食品检测主要依靠人工检测，但是这种检测方法自动化程度较低，检测效率较低，并且稳定性很差。本文主要针对不透明容器进行检测，检测难度比较大，由此作者通过查阅国内外检测现状以及现有的检测技术，研究一种基于超声无损检测技术的针对不透明容器内部液体中的固体颗粒进行检测的方法。

超声无损检测技术在检测固体内部缺陷应用较为广泛，用于检测液体内部异物的应用较少。本文研究两种方案对沉在烧杯底部的异物进行检测，实验装置主要参照国内外研究学者的装置，采用超声水浸式无损探伤方法。实验方案A主要关注异物表面反射回的超声波，通过提取该回波信号并处理之后，判定容器内是否有异物。实验前期就方案A进行相关实验，但方案A不能检测出异物，此后，在方案A的基础上对回波信号的处理和提取做了一定的改进，提出方案B，方案B参考超声波水浸反射板探伤方法，以水面作为反射面，提取的波形主要是水面反射回的超声波，以此作为依据判定容器内是否存在异物，该方案最终完成检测任务。实验中采用均值滤波、波谷提取等方法对超声回波信号进行处理，然后将处理的数据还原到X-Y平面上即可构成一幅扫描图像，利用图像连通域算法判断容器内是否有异物。

本文提出的检测方法在扫描速度为500PPS（每秒脉冲数）时，对沉于烧瓶底部的异物检测精度可以达到2mm，但该检测方法检测效率比较低，检测13mm×13mm的面积花费时间在430s左右，为此本文就硬件部分提出相应的改进措施来提高检测效率。此外该检测方法适用范围较窄，有待进一步改进。