[发明专利]一种瓜子自动化清洗设备

权利要求书

1.一种利用瓜子自动化清洗设备进行瓜子自动化清洗的方法，其特征在于：

瓜子自动化清洗设备包括控制器、搅拌桶、清洗桶和固液分离桶；

控制器连接搅拌桶、清洗桶和固液分离桶，清洗桶用于对瓜子进行清洗，清洗包括沙洗和水洗两个步骤；

搅拌桶用于收集清洗沙和水，并将清洗沙和水进行搅拌混合；固液分离桶用于将混合后的清洗沙和水进行分离回收；

控制器控制搅拌桶、清洗桶和固液分离桶内的各个部件实现瓜子自动化清洗；

清洗桶包括滤板、上料口阀门、排料口阀门、注沙泵、注水泵和搅拌桨；

滤板用于过滤瓜子，使得清洗沙和水通过，阻止瓜子通过；

上料口阀门用于控制瓜子的上料，使得瓜子进入清洗桶内，拍料口阀门用于控制清洗完成的瓜子的排出；上料口阀门设置在清洗桶的顶部，排料口阀门设置在滤板的上方；

注沙泵用于向清洗桶内注入清洗沙，注水泵用于向清洗桶内注入水；

搅拌桨用于搅拌清洗桶内的瓜子、清洗沙和水，以实现瓜子的清洗；

搅拌桶设置在清洗桶的底部，与清洗桶直接连通；搅拌桶内设置有混合叶片，用于对搅拌桶内的清洗沙和水进行搅动，使得清洗沙和水充分混合；搅拌桶的出口连接至抽水泵，抽水泵将搅拌桶内的水抽出至固液分离桶的上口；

固液分离桶内设置有过滤膜，用于将清洗沙从水中过滤出来实现回收；

控制器连接一个音频采集器，音频采集器设置在清洗桶内，用于采集清洗桶内清洗时产生的声音，并将采集的音频信号发送给控制器；

控制器对音频信号进行分析，计算音频信号的特征频率，并根据计算得到的音频信号的特征频率得到瓜子的清洗指数，控制器根据清洗指数控制沙洗和水洗的流程；

清洗的方法包括如下步骤：

步骤1、控制器控制上料口阀门进行上料，上料量根据流速和时间确定，向清洗桶内注入固定量的待清洗的瓜子；

步骤2、控制器控制注沙泵向清洗桶内注入固定量的清洗沙，控制注水泵向清洗桶内注入固定量的水，同时控制混合叶片旋转，使得搅拌桶和清洗桶内的清洗沙和水充分混合，控制搅拌桨开始搅拌，开始进行沙洗；

沙洗过程中音频采集器采集清洗桶内清洗时产生的声音，并将采集的音频信号发送给控制器；

控制器对音频信号进行分析，计算音频信号的特征频率，并根据计算得到的音频信号的特征频率得到瓜子沙洗步骤的第一清洗指数；

步骤3、待第一清洗指数达到阈值时，控制器控制混合叶片继续旋转；

同时控制抽水泵将搅拌桶内的水抽至固液分离桶，直到搅拌桶内的水和清洗沙被抽干，进行清洗沙和水的分离，分离后的清洗沙运回至盛放清洗沙的容器，水经过净化后回到水桶中；

步骤4、控制器控制注水泵向清洗桶内注入固定量的水，同时控制混合叶片旋转，控制搅拌桨开始搅拌，开始进行水洗；

水洗过程中音频采集器采集清洗桶内清洗时产生的声音，并将采集的音频信号发送给控制器；

控制器对音频信号进行分析，计算音频信号的特征频率，并根据计算得到的音频信号的特征频率得到瓜子沙洗步骤的第二清洗指数；

步骤5、待第二清洗指数达到阈值时，控制器控制混合叶片继续旋转；

同时控制抽水泵将搅拌桶内的水抽至固液分离桶，进行残留的清洗沙和水的分离，直到搅拌桶内的水和残留的清洗沙被抽干，分离后的清洗沙运回至盛放清洗沙的容器，水经过净化后回到水桶中；

步骤6、控制器控制排料口阀门打开，清洗干净的瓜子被排出，完成清洗；

第一清洗指数的确定方法如下：

将未清洗的瓜子加入清洗桶内进行沙洗过程，随着时间变化采集在沙洗过程中的音频信号，并对音频信号进行频域分析，将得到的频域数据进行谱峰分析，提取出多个频谱峰；

随着时间变化提取出多个频谱，并将多个频谱中频谱峰频谱位置变化最大的频谱峰作为第一特征频谱峰；

进行一次完整沙洗过程，将完成沙洗过程时的音频信号中的第一特征频谱峰的位置作为频谱峰的第一终点；将实时采集的第一频谱峰与频谱峰第一终点的差值作为第一清洗指数；第一清洗指数的阈值为0；

第二清洗指数的确定方法如下：

将沙洗后未水洗的瓜子加入清洗桶内进行水洗过程，随着时间变化采集在水洗过程中的音频信号，并对音频信号进行频域分析，将得到的频域数据进行谱峰分析，提取出多个频谱峰；

随着时间变化提取出多个频谱，并将多个频谱中频谱峰频谱位置变化最大的频谱峰作为第二特征频谱峰；

进行一次完整水洗过程，将完成沙洗过程时的音频信号中的第二特征频谱峰的位置作为频谱峰的第二终点；将实时采集的第二频谱峰与频谱峰第二终点的差值作为第二清洗指数；第二清洗指数的阈值为0。