本实用新型属于渔业生产设备技术领域，尤其涉及一种基于超声波技术的贝类清洗装置。
背景技术：
在贝类养殖业的生产过程中，对于打捞上岸的贝类通常是进行人工酸洗，用稀释的盐酸来清洗附着在贝类表面的藻类、泥土和异物等，以增加在出售时贝类的品质，人工酸洗的方法费时费力，而且处理后有含酸化合物残留在贝类表面，对人体健康不利。在此基础上，一些已公开的专利中对其做出了改进，如专利号为ZL200720114666.5的中国专利公开一种贝类清洗装置，该装置采用类似于搅拌器的滚筒结构对贝类进行清洗，只是单纯的在传统水洗或酸洗的方法上进行了改进，并没有对清洗原理进行改变，与人工酸洗的方法相比，在一定程度上提高了效率，但是依旧存在如处理过度会导致贝类表面破损等问题。
为了解决现有人工酸洗和已公开发表的专利中存在的问题，在从根本上改变清洗方法的基础上，最大程度上由自动化生产设备代替人工，因此提出了一种基于超声波技术的贝类清洗装置。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于超声波技术的贝类清洗装置。该装置能够利用超声波在洗涤液中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用从而实现贝类表面的污物进行处理，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的；利用图像处理与模式识别技术对贝类进行筛选，节约了人工成本，提高了分类精度和生产效率；根据液位传感器与出入水控制器检测到的液位值，控制进出水量，从而能起到节约水资源的功能；通过自动进出料装置，提高了清洗效率。
本实用新型的技术方案为：一种基于超声波技术的贝类清洗装置，其特征在于该装置包括超声波产生与处理模块、螺旋自动上料模块、自动清洗处理模块和自动出料与筛选模块，所述螺旋自动上料模块的出口连接自动清洗处理模块的入口，超声波产生与处理模块用于给自动清洗处理模块提供超声波使其产生超声振动来对贝类进行清理；自动出料与筛选模块位于整个装置的后部，用于对清洗过的贝类进行筛选与分类；
所述螺旋自动上料模块包括入料口、电动机、中心传动杆、螺旋自动上料箱和旋转螺杆，所述电动机通过电动机座固定在固定平板上，电动机的输出轴连接中心传动杆的一端，中心传动杆的另一端穿过速度控制器并深入螺旋自动上料箱内；螺旋自动上料箱的上部为用于填入待处理贝类的入料口，后部中心安装出口管道，位于螺旋自动上料箱内部的中心传动杆连接旋转螺杆，旋转螺杆位于出口管道内，且旋转螺杆上设有旋转片，旋转螺杆穿出螺旋自动上料箱与自动清洗处理模块的入口连接；
所述自动清洗处理模块包括出入水控制器和清洗处理箱，所述清洗处理箱的下部与出入水控制器的排水口和入水口连接；清洗处理箱的前部连接螺旋自动上料箱的出口管道，后部设有出料口，上部设有机盖，在机盖上安装有清洗处理箱控制面板；在清洗处理箱内部安装有隔板，且隔板位于螺旋自动上料箱的出口管道的下方；隔板具有升降的功能，一端通过转轴固定在清洗处理箱的内壁上，另一端能够围绕转轴上下倾斜；在清洗处理箱内侧安装有液位传感器；
上述的出入水控制器具有进水、出水及保持三个工作状态，出入水控制器上安装有出入水控制器控制面板，出入水控制器控制面板分别与电磁继电器开关、注水泵和排水泵电连接；排水泵和注水泵分别连接排水口和入水口，且在排水口和入水口上均安装有电磁继电器开关；液位传感器、隔板、出入水控制器控制面板分别与清洗处理箱控制面板电连接；
所述的超声波产生与处理模块包括超声波发生器和超声波换能器，超声波发生器上安装有超声波发生器控制面板，超声波发生器控制面板与超声波发生器和超声波换能器电连接，超声波换能器的变幅杆连接清洗处理箱内部，提供超声振动；
所述自动出料与筛选模块包括传送带、图像处理箱、机械臂、残次品收集箱和优质品收集箱，所述传送带连接清洗处理箱的出料口，所述图像处理箱横跨在传送带的中部上，在传送带的两侧且位于图像处理箱的后部对称安装有机械臂，在每个机械臂的后部均放置有收集箱，一个收集箱为残次品收集箱，另一个收集箱为优质品收集箱；
所述图像处理箱正对传送带的位置上安装有摄像头，在图像处理箱上还安装有CPU处理器、图像信号处理器、无线信号发射器及内存储器；所述图像信号处理器和CPU处理器均与摄像头电连接，同时与内存储器连接；所述无线信号发射器与CPU处理器电连接，所述机械臂上安装有无线信号接收器和机械臂控制单片机，无线信号接收器与无线信号发射器匹配，无线信号接收器和机械臂控制单片机电连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型通过利用超声波清洗技术，代替以前的酸洗和用刷子洗等方式，克服了原有人工酸洗时的缺陷，显著提高了贝类的清洗效率，也提高了贝类的生产效率。
2.本实用新型通过摄像头采集图像数据，应用视觉分级处理技术，在处理器实现对图像经过预处理(增强、复原、压缩)后，进行图像分割和特征提取，运用摄像头所收集到的贝类的图像信息，与事先存储在内存储器中的贝类的标准分类信息进行比对，分析表面是否有破损，形状是否规则，大小等，从而进行判决分类，将分类后的数据传输到机械臂控制单片机中，指导机械臂对贝类进行分拣，实现清洗之后的贝类进行自动筛选，节省了人力物力，也提高了产品的分类精度，提高了生产效率，显著增加了经济效益。
3.本实用新型中的清洗处理箱内置液位传感器，通过液位传感器所检测清洗处理箱中的液面高度判断是否达到清洗需水量，控制洗涤液量，减少资源的浪费，从而使装置具备节约水资源的功能。
4.本实用新型通过全新的结构设计并配合智能信息处理技术，通过无线信号的接收与发送，使整个设备实现自动化生产，并能实现远程操作和无人操作的功能，养殖者可以在家通过终端设备监控清洗全过程，还可以通过人工设置分拣过程中的分类标准，从而达到缩短了贝类从打捞上岸到市场出售的时间的目的，提高了生产效率的同时也降低了贝类在处理过程中新鲜度的损失。
附图说明
图1本实用新型的整体结构示意图；
图2本实用新型的整体工作流程图；
图3本实用新型的螺旋自动上料模块1的立体结构示意图；
图4本实用新型的自动清洗处理模块4的立体结构示意图；
图5本实用新型的清洗处理箱47的立体结构示意图；
图6本实用新型的超声波产生与处理模块2的立体结构示意图；
图7本实用新型的超声波换能器23的结构示意图；
图8本实用新型的自动出料与筛选模块3的立体结构示意图；
图9本实用新型的图像处理箱33的立体结构示意图；
图10本实用新型的出入水控制器41的透视结构示意图；
图11本实用新型的隔板53的立体结构示意图：
图12本实用新型中出入水控制器控制面板48内的程序流程示意图；
图13本实用新型中清洗处理箱控制面板52内的程序流程示意图；
图14本实用新型中CPU处理器38内的程序流程示意图；
图中：1为螺旋自动上料模块，2为超声波产生与处理模块，3为自动出料与筛选模块，4为自动清洗处理模块；11为入料口，12为旋转螺杆，13为螺旋自动上料箱，14为固定平板，15为电动机座，16为电动机，17为中心传动杆，18为速度控制器；21为超声波发生器，22为超声波发生器控制面板，23为超声波换能器，24为中心螺杆，25为压电陶瓷，26为电极片，27为后盖板，28为前盖板，29为变幅杆，31为传送带，32为无线信号发射器，33为图像处理箱，34为机械臂，35为残次品收集箱，36为优质品收集箱，37为摄像头，38为CPU处理器，39为图像信号处理器；41为出入水控制器，42为注水泵，43为入水口，44为排水口，45为电磁继电器开关，46为排水泵，47为清洗处理箱，48为出入水控制器控制面板，50为出料口，51为机盖，52为清洗处理箱控制面板，53为隔板，54为内存储器。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细描述，但并不以此作为对本申请保护范围的限定。
本实用新型基于超声波技术的贝类清洗装置(简称装置，参见图1-9)包括超声波产生与处理模块2、螺旋自动上料模块1、自动清洗处理模块4和自动出料与筛选模块3，所述螺旋自动上料模块1的出口连接自动清洗处理模块4的入口，超声波产生与处理模块2用于给自动清洗处理模块4提供超声波使其产生超声波振动来对贝类进行清理；自动出料与筛选模块3位于整个装置的后部，用于对清洗过的贝类进行筛选与分类；
所述螺旋自动上料模块1(参见图3)包括入料口11、电动机16、中心传动杆17、螺旋自动上料箱13和旋转螺杆12，所述电动机16通过电动机座15固定在固定平板14上，电动机16的输出轴连接中心传动杆17的一端，中心传动杆17的另一端穿过速度控制器18并深入螺旋自动上料箱13内，速度控制器18使其速度保持稳定，防止其过快过慢影响整个装置的正常工作；螺旋自动上料箱13的上部为用于填入待处理贝类的入料口11，后部中心安装出口管道，位于螺旋自动上料箱13内部的中心传动杆17连接旋转螺杆12，旋转螺杆12位于出口管道内，且旋转螺杆12上设有旋转片，旋转螺杆12穿出螺旋自动上料箱13与自动清洗处理模块4的入口连接，旋转螺杆12与中心传动杆17之间的夹角为120-150°，实现倾斜传送贝类的目的；电动机16为整个装置提供动力，带动中心传动杆17转动，进而带动旋转螺杆12转动，通过旋转片带动加入到螺旋自动上料箱13中未处理的贝类传输到后面的自动清洗处理模块4中；
所述自动清洗处理模块4(参见图4)包括出入水控制器41和清洗处理箱47，所述清洗处理箱47的下部与出入水控制器41的排水口44和入水口43连接；清洗处理箱47的前部连接螺旋自动上料箱13的出口管道，后部设有出料口50，上部设有机盖51，在机盖51上安装有清洗处理箱控制面板52；在清洗处理箱47内部安装有隔板53，且隔板53位于螺旋自动上料箱13的出口管道的下方，隔板53一端通过转轴固定在清洗处理箱47的内壁上，另一端能够围绕转轴上下倾斜，具有升降的功能，从而能改变倾斜程度，在隔板53上开有不大于待清洗贝类的滤水孔；在清洗处理箱47内侧安装有液位传感器，通过检测液面高度来决定注水或者排水；
上述的出入水控制器41具有进水、出水及保持三个工作状态，出入水控制器41上安装有出入水控制器控制面板48，出入水控制器控制面板48分别与电磁继电器开关45、注水泵42和排水泵46电连接；排水泵46和注水泵42分别连接排水口44和入水口43，且在排水口44和入水口43上均安装有电磁继电器开关45；液位传感器、隔板53、出入水控制器控制面板48分别与清洗处理箱控制面板52电连接；
出入水控制器41内存有一定量的水，不足可由外部补充，也可排到外部；根据液位传感器传来的数据，通过出入水控制器控制面板48来控制注水和排水；若清洗处理箱47需要注水，电磁继电器开关45打开，注水泵42将出入水控制器41中的水注入清洗处理箱47内，若清洗处理箱47需排水，电磁继电器开关45打开，排水泵46将多余的水排到出入水控制器41中。
由上一级传输进清洗处理箱47的贝类由超声波清洗之后，排水，隔板53向上倾斜，在隔板53上除水，除水后隔板53向下倾斜，再由出料口50排到下一级装置中，清洗处理箱47由机盖51上的清洗处理箱控制面板52人工控制，也可以通过远程终端控制清洗处理箱控制面板52进而实现远程控制。
所述的超声波产生与处理模块2包括超声波发生器21和超声波换能器23，超声波发生器21上安装有超声波发生器控制面板22，超声波发生器控制面板22与超声波发生器21和超声波换能器23电连接，且超声波发生器21的推动器连接超声波换能器23，超声波换能器23的变幅杆29连接清洗处理箱47内部，提供超声振动；
所述超声波发生器21和超声波换能器23均为市售部件，超声波发生器21由谐振器、推动器、功率放大器三部分组成，谐振器为西勒电路，产生超声波，通过功率放大器将功率放大，再由推动器传入超声波换能器23；超声波换能器23由中心螺杆24、压电陶瓷25、前盖板28、后盖板27、电极片26和变幅杆29组成，中心螺杆24、前盖板28和后盖板27起固定作用，压电陶瓷25将传输过来的电能转化为机械震动能，通过电极片26将能量传递到下一级，变幅杆29动态控制动能的大小；
所述自动出料与筛选模块3(参见图8)包括传送带31、图像处理箱33、机械臂34、残次品收集箱35和优质品收集箱36，
所述传送带31连接清洗处理箱47的出料口50，所述图像处理箱33横跨在传送带31的中部上，在传送带31的两侧且位于图像处理箱33的后部对称安装有机械臂34，在每个机械臂34的后部均放置有收集箱，一个收集箱为残次品收集箱35，另一个收集箱为优质品收集箱36；
所述图像处理箱33正对传送带31的位置上安装有摄像头37，在图像处理箱33上还安装有CPU处理器38、图像信号处理器39、无线信号发射器32及内存储器54；所述图像信号处理器39和CPU处理器38均与摄像头37电连接，同时与内存储器54连接；所述无线信号发射器32与CPU处理器38电连接，所述机械臂34上安装有无线信号接收器和负责机械臂控制的单片机，无线信号接收器与无线信号发射器32匹配，无线信号接收器和机械臂控制单片机电连接；
由上一级清洗之后的贝类从出料口50进入传送带31，贝类在传送带31上运输的同时，摄像头37进行图像采集，将采集到的图像信息传输到图像信号处理器39和CPU处理器38进行去噪和重建，将单纯的图像信息转化为计算机可识别的二进制信息并结合内存储器54上已有的标准分类信息进行比对，从而完成分类，内存储器54中存有进行标准分类的贝类图像信息，将其中的有用信息通过无线信号发射器32发射到机械臂34上的无线信号接收器，机械臂控制单片机对信号进行处理并指导机械臂34根据不同的标准，将符合要求的贝类进行分级，将符合要求的放入优质品收集箱36，将不符合标准的放入残次品收集箱35，完成整个分拣过程。
具体图像处理的过程是：应用视觉分级处理技术，在图像信号处理器中实现对摄像头37采集的图像经过预处理(增强、复原、压缩)后，进行图像分割和特征提取，分析表面是否有破损，形状是否规则，大小等，结合事先在内存储器54中存储的贝类标准分类信息，在CPU中进行分析计算，最终得到分类信息，将信息传送到下一级。
本实用新型的进一步特征子在于该装置还包括终端设备，所述电动机16、传送带31、超声波发生器控制面板22、出入水控制器控制面板48、清洗处理箱控制面板52、图像信号处理器39、CPU处理器38、机械臂控制单片机均与终端设备电连接，实现远程控制。本实用新型终端设备可以为电脑，通过TCP/IP通信协议进行相互通信。
本实用新型基于超声波技术的贝类清洗装置的工作过程(参见图2)：
通过电动机16供电，给整个装置提供能量，设置出入水控制器41、超声波产生与处理模块2、清洗处理箱47和图像处理箱33的初始参数，进行装置的初始化，在确保待处理的贝类进入入料口11之后，再通过螺旋自动上料模块1送入清洗处理箱47中，通过液位传感器判断是否需要加入液体，将信息传送到出入水控制器41，由出入水传感器41控制相应的注水泵42和排水泵46注水或排水，通过清洗处理箱控制面板52和超声波发生器控制面板22设置隔板53的倾斜程度和清洗时间，根据数量加入洗涤剂，开始清洗直至结束清洗，通知出入水传感器41排出液体，改变隔板53的倾斜程度，将清洗好的贝类传送到传送带31上，传送带31自动向后传送，将清洗过的贝类传送到摄像头37的视野范围内，收集到的数据送入CPU处理器38与图像信号处理器39进行处理，根据事先存储在内存储器54中已经分类的标准图像信息进行比对，然后进行分类，通过无线信号传输，将分类信息传送到机械臂控制单片机中，指导机械臂34的分类操作，分类完成之后，整个过程结束。
本实用新型中出入水控制器控制面板48内的程序流程(参见图12)是：
出入水控制器43开机并进行初始化，向清洗处理箱47中注入液体，接收液位传感器的数据来判断是否已到达液位临界值，若没有则继续注水；如达到之后，则保持液面高度，进行清洗，再循环判断是否接到清洗处理箱47发出的清洗结束命令，若没有则继续循环，若接到了，则排出液体直至液体排净，程序结束。
本实用新型中清洗处理箱控制面板52内的程序流程(参见图13)是：
清洗处理箱47开机上电并进行初始化，通过液位传感器判断是否需要加入液体，若需要，则通知出入水控制器41注入液体，若不需要，则通过清洗处理箱控制面板52使隔板53的倾斜程度下降(此时隔板53保持水平)，设定清洗时间，开始清洗直至结束清洗，通知出入水控制器41排出液体，改变隔板53的倾斜程度，将清洗好的贝类由出料口50排出，程序结束。本实用新型中隔板53上的转轴可以设在入口处，也可以设子在出料口50一端，优选转轴设在出料口处，出料口50端为隔板53固定端，另一端为活动端，清洗时处于水平状态，待清洗贝类置于隔板53上，清洗后，控制隔板53上升，进而使清洗后的贝类从出料口50排出，能够保证排出过程中贝类不会掉落在清洗处理箱47内。
本实用新型中CPU处理器38内的程序流程(参见图14)是：
图像处理箱33开机上电并进行初始化，将贝类分类的标准数据存储到图像处理箱33的内存储器54中，在传送带31向前推进的同时，判断在摄像头37视野范围内是否有贝类，若没有则继续检测，若有，则让摄像头37采集信息，将摄像头37采集到的信息传动到CPU处理器38与图像信号处理器39中进行计算和分析，与内存储器54中的标准分类信息进行比对，再进行分类，再将分类数据经由无线信号发射器32发送到机械臂控制单片机中，判断机械臂控制单片机是否接收到了分类信息，若没有则继续接收，若接收到了，则指导机械臂34进行分类操作，判断是否是优等品，分别分拣进入优等品收集箱36和残次品收集箱35，分类结束之后，程序结束。
上述实施例仅为本实用新型的较佳的实例而已，并非是对本实用新型实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
本实用新型未述及之处适用于现有技术。