本发明专利技术公开一种超声波鉴别纸币厚度异常装置及其方法，所述装置包括超声波发射器排管、超声波发射槽、超声波接收器排管、超声波接收槽、超声频率信号发生模块、超声频率信号接收模块。所述方法步骤包括：步骤一，超声波辐射强度测定；步骤二，标准纸币检测与特征提取；步骤三，确定鉴别纸币厚度异常的判定阈值；步骤四，任意纸币的在线实时检测与特征提取；步骤五，被测纸币厚度性状特征的鉴别。本发明专利技术能够判定被测纸币是否被粘贴胶带纸，同时，能够在不增加其他传感信息的情况下，准确判定被测纸币是否存在破损、残缺、孔洞或折皱等状况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种非接触式检测技术，具体地说，涉及的是一种。
技术介绍
众所周知，货币现钞流通过于频繁的情况下，极易导致现钞纸币的破损，尤其是在经济欠发达的国家和地区，由于电子商务的不普及，更容易造成纸币的破损和残缺。当纸币出现破损时，人们往往会采用透明胶带纸粘贴纸币的破损部位。为了银行能够及时回收此类破损纸币，一般情况下，是通过人工识别与收集的，在被清点货币数量庞大的情况下，无疑是人工识别所难以承受的工作压力。尽管当前在金融行业已经开始逐渐推广使用纸币清分机来替代纸币的人工清点工作，但是，由于现有技术的缺陷，诸多纸币清分机尚不具备能够自动准确地鉴别粘贴有透明胶带纸之类粘贴物的纸币并将其分拣出来的高技术功能。本专利技术就是针对当前纸币清分机的技术缺陷，提供一种，因此能够有效、准确地鉴别出纸币是否存在粘贴物，还能够有效、准确地识别出纸币是否已经破损或残缺，与此同时，还会将可能出现的“变造币”(假币的一种)一起分拣出来。 经对现有技术文献的检索发现，申请号为200810012029.6的中国专利技术专利，为一种能精确测量超薄工件厚度方法及仪器，该专利提供一种能精确测量超薄工件厚度方法，采用信号处理的方法来提取表征工件厚度的超声波信息，既适合于测量超薄大曲率工件厚度也适合于测量普通工件厚度的超声测厚技术，它的核心是对接收到的回波信号进行快速傅里叶变换从而获得测量结果；一种能精确测量超薄工件厚度方法的仪器，由探头和主机两部分组成，主机部分包括DSP控制模块、超声波发射电路、超声波信号接收电路，信号放大电路、闸门电路、通讯接口，液晶显示器和键盘。该专利技术能够适合于测量超薄大曲率工件厚度和普通工件厚度，可实时采集超声回波信号，实时的进行快速傅里叶变换，实时计算和存储管壁厚度，可以实现机械化自动测量。但是，该专利技术的主要不足之处在于第一，该专利技术的算法核心“是对接收到的回波信号进行快速傅里叶变换”，由于该算法必须依靠被测介质的声阻抗与介质所处环境物质声阻抗的显著差别才能获得超声信号功率谱的极值点，并进而通过相邻两个功率谱极值点所对应的频率差才能计算获得被测介质的厚度，显然这种方法无法适用于对纸币厚度异常的鉴别；第二，仪器结构过于复杂与庞大，无法适用于纸币清分机。 经对现有技术文献的检索还发现，徐志辉等发表的论文“基于功率谱分析的表面涂层厚度超声无损测量方法(载《中国表面工程》2004年第6期)，该文献针对厚度小于1mm的薄膜或涂层材料，研究了一种超声测厚信号处理方法；当超声波在两层或多层介质中传播时，不同界面的回波信号会相互叠加并发生干涉；当超声波在厚度L、声速v、声阻抗Z2的介质(介于声阻抗分别为Z1和Z3的两介质之间)中传播，由于界面回波的叠加与干涉，回波信号的功率谱在频率为f0＝v/4L的奇数或偶数倍处出现周期性极值点，因此，当声速v已知，待测试样的厚度L可由关系式L＝v/2Δf来求得。其中，Δf是相邻两极值的频率间隔。文章根据上述原理，采用水浸聚焦脉冲回波超声检测方法，对镍基高温合金基体上的ZrO2热喷涂涂层进行了厚度测试，试验结果与金相法测试结果相符。显然该文献所提供的方法只能适合于硬质材料表面喷涂层厚度检测，无法适用于纸币厚度检测，更无法从整体角度来鉴别纸币的厚度异常、破损、残缺与“变造”等状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种，使得清分纸币过程能够从整体角度着眼，有效、准确地鉴别出纸币的厚度异常状态，同时还兼具鉴别纸币破损、残缺与“变造”等性状的功能。 本专利技术是通过以下技术方案实现的 本专利技术目的之一是提供一种超声波鉴别纸币厚度异常的装置。 所述超声波鉴别纸币厚度异常的装置，包括超声波发射器排管、超声波发射槽、超声波接收器排管、超声波接收槽、超声频率信号发生模块、超声频率信号接收模块。超声波发射器排管的输入接口与超声频率信号发生模块的输出接口连接，接收来自超声频率信号发生模块所生成的超声频率电信号；超声波发射槽罩在超声波发射器排管的超声波发射面上，对列状纵向超声波进行整形，使得列状纵向超声波被转换为形似一张连续的“平板”纵向超声波向外辐射；超声波接收槽罩在超声波接收器排管的超声波接收面上，对抵达超声波接收器排管前的列状纵向超声波进行约束，使得列状纵向超声波从一个缝隙向接收管辐射；超声波接收器排管的输出接口与超声频率信号接收模块的输入接口连接，用以将超声波接收器排管感应到的超声频率电信号传输至超声频率信号接收模块。 所述超声波发射器排管，由多个超声波发射器“一字型”排列而成，利用超声波的叠加与干涉效应而形成列状纵向超声波向外发射，故称之为“超声波发射器排管”；该超声波发射器排管的输入接口，是将“一字型”排列的每个超声波发射器的两端头输入管脚相互并接形成具有两端点的输入接口。所述超声波接收器排管，由多个超声波接收器“一字型”排列而成，用以接收来自超声波发射器排管发射出来的列状纵向超声波，故称之为“超声波接收器排管”；构成超声波发射器排管的超声波发射器的个数和超声波接收器排管的超声波接收器个数由被测试纸币的最大宽度来确定，以超声波信号能够全部覆盖纸币的整个宽度为准，而且超声波发射器排管所包含的超声波发射器个数和超声波接收器排管所包含的超声波接收器个数对应相等；组成超声波接收器排管中的每个超声波接收器的电气信号输出通道各自独立，即每个超声波接收器均具有各自独立的输出接口，每个输出接口又各自独立地与超声频率信号接收模块的对应输入接口连接传输各自的超声频率电压信号。 所述的超声波发射器和超声波接收器是一种结构完全相同的超声波传感器，是依靠其中压电晶片的逆、正压电效应来实现超声波的发射和接收功能，所以又可以将超声波发射器和超声波接收器统称为超声波传感器。所述压电晶片的压电效应，分正压电效应和逆压电效应两种。正压电效应是指当晶体受到某固定方向外力的作用时，内部就产生电极化现象，同时在其两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象，又称电致伸缩效应，在压电晶片的两个表面被通以电压信号的情况下，会产生机械形变效应，引起压电晶片沿着其表面法线方向上的连续振动；压电晶片的连续振动带动了周围空气的振动，形成一种振动波向周边传播。 本专利技术所属的超声波鉴别纸币厚度异常装置，具体使用和信息传输过程是 (1)利用纸币行走结构让被检测纸币依次经过超声波鉴别纸币厚度异常装置以便接受厚度检测。 (2)向被检测纸币发射超声波信号。 当纸币行走结构处于运行状态时，超声波鉴别纸币厚度异常装置始终处于工作状态，由超声波鉴别纸币厚度异常装置中的超声波发射器排管向被检测纸币的表面发射超声波信号，也就是说，由超声频率信号发生模块生成超声频率电信号，超声频率电信号经其输出接口传输至超声波发射器排管的输入接口，超声波发射器排管在电信号的作用下生成列状纵向超声波向外发射，超声波发射槽的入射口紧挨着超声波发射器排管发射端口安装，列状纵向超声波从超声波发射槽的入射口进入，经超声波发射槽的整形作用后，在超声波发射槽的出射口又形成形似一张连续的“平板本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声波鉴别纸币厚度异常装置，其特征在于：包括超声波发射器排管、超声波发射槽、超声波接收器排管、超声波接收槽、超声频率信号发生模块以及超声频率信号接收模块；其中：超声波发射器排管的输入接口与超声频率信号发生模块的输出接口连接，接收来自超声频率信号发生模块所生成的超声频率电信号；超声波发射槽罩在超声波发射器排管的超声波发射面上，对列状纵向超声波进行整形，使得列状纵向超声波被转换为形似一张连续的“平板”纵向超声波向外辐射；超声波接收槽罩在超声波接收器排管的超声波接收面上，对抵达超声波接收器排管前的列状纵向超声波进行约束，使得列状纵向超声波从一个缝隙向接收管辐射；超声波接收器排管的输出接口与超声波频率信号接收模块的输入接口连接，用以将超声波接收器排管感应到的超声频率电信号传输至超声频率信号接收模块。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：管洪法，张秀彬，钱斐斐，陆冬良，
申请(专利权)人：浙江金利电子有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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