CN105403625A - 便携式水果成熟度检测装置 - Google Patents

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崔笛
吴华林
张文
高宗梅
任梦佳
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Abstract

本发明公开了一种便携式水果成熟度检测装置，主要包括两个弹簧、机架、活塞、楔形挡块、冲击杆、扳机和麦克风等。通过扳机控制冲击杆的动作，使得冲击杆撞击待测水果，并通过麦克风采集声音信号，以此获得水果的成熟度。该装置集数据采集、保存、分析等多功能于一体的便携式水果成熟度检测装置，结构简单、体积小、重量轻、检测方便快捷，实用性强，能够在田间、果园等水果种植基地对水果成熟程度进行检测。

Description

便携式水果成熟度检测装置
技术领域
本发明涉及一种便携式水果成熟度检测装置。
背景技术
水果作为一种重要的农产品，是人们日常的主要消费食品，其品质与人民的生活密切相关。水果的成熟度直接影响着水果的风味、硬度和果皮色泽等品质，未完全成熟或过于成熟的上市水果不被消费者青睐，继而导致市场流通不畅，造成果商和果农的经济损失。因此，对水果成熟度的检测与区分至关重要。
发明内容
本发明的目的是解决现有水果成熟度检测技术的不足，提供一种便携式水果成熟度检测装置，以实现水果的快速、准确、无损和现场检测。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种便携式水果成熟度检测装置，包括第一弹簧、第一螺栓、机架、活塞、冲击杆、楔形挡块、扳机、第二弹簧、麦克风和数据分析模块，所述机架开有第一通道、第二通道和连接第一通道和第二通道的滑道，所述第一通道和第二通道的直径均小于滑道的直径，冲击杆位于第一通道内，冲击杆的长度大于第一通道的长度，第一弹簧位于第二通道内，且第一弹簧的自然长度大于第二通道的长度，第一螺栓与第二通道的末端螺纹连接；所述活塞安装在滑道内，活塞的一端与冲击杆相连，另一端与第一弹簧相连；所述滑道下方开有与滑道相连通的槽，所述楔形挡块的下端通过第二弹簧与槽的底部相连，上端伸入到滑道内；所述楔形挡块的楔斜面朝向冲击杆；所述扳机铰接在机架上，扳机的作用端与楔形挡块铰接；所述麦克风固定在机架上，且与数据分析模块相连。
进一步地，所述麦克风固定在机架的前端。
进一步地，所述装置还包括定位杆，固定在机架的前端。
进一步地，所述装置还包括电子称，所述电子称与数据分析模块相连。
本发明的有益效果在于：本发明是一个集数据采集、保存、分析等多功能于一体的便携式水果成熟度检测装置，本装置结构简单、体积小、重量轻、检测方便快捷，实用性强，能够在田间、果园等水果种植基地对水果成熟程度进行检测。
附图说明
图1是本发明整体结构三维图；
图2是本发明整体结构正面剖视图；
图中，麦克风支架1、数据分析模块2、第一弹簧3、第一螺栓4、机架5、活塞6、连接轴7、第二螺栓8、手柄9、扳机10、第二弹簧11、楔形挡块12、冲击杆13、定位杆14、麦克风15。
具体实施方式
如图1和2所示，一种便携式水果成熟度检测装置，包括数据分析模块2、第一弹簧3、第一螺栓4、机架5、活塞6、扳机10、第二弹簧11、楔形挡块12、冲击杆13、定位杆14、麦克风15。
所述机架5开有第一通道、第二通道和连接第一通道和第二通道的滑道，所述第一通道和第二通道的直径均小于滑道的直径，冲击杆13位于第一通道内，冲击杆13的长度大于第一通道的长度，第一弹簧4位于第二通道内，且第一弹簧4的自然长度(没有收到任何作用力下的长度)大于第二通道的长度，第一螺栓4与第二通道的末端螺纹连接，用于通过调节旋进机架5右端孔的深度来控制第一弹簧4的最大压缩长度，从而控制第一弹簧4对活塞6作用的最大弹力。所述活塞6安装在滑道内，活塞6的一端与冲击杆13相连，另一端与第一弹簧3相连。
所述滑道下方开有与滑道相连通的槽，所述楔形挡块12的下端通过第二弹簧11与槽的底部相连，上端伸入到滑道内；所述楔形挡块12的楔斜面朝向冲击杆13；当活塞6位于楔形挡块12的后侧时，楔形挡块12挡住活塞6向前移动，当活塞6位于楔形挡块12的前侧时，活塞6可通过楔斜面将楔形挡块12压入到槽内，从而移动到楔形挡块12的后侧。扳机10一般包括触发端、转动端、作用端，转动端铰接在机架5上(图中，通过连接轴7进行铰接)；用于手机扣动的为触发端，另一端，即作用端与楔形挡块12铰接，通过手指扳动扳机10的触发端，即可通过作用端使得楔形挡块12向下移动；所述麦克风15固定在机架5上(图中，麦克风15通过麦克风支架1固定在机架5上)，且与数据分析模块2相连。
麦克风15一般固定在机架5的前端。还可以包括定位杆14，固定在机架5的前端，用于检测时被测物体的定位，保证每次测量的条件相同。
为方便操作，上述装置还可以设置手柄9，所述机架5与手柄9通过第二螺栓8连接。
由于在成熟度检测时，需要水果的质量数据，因此，该装置还可以包括电子称，电子称与数据分析模块2相连。
根据采集的声波信号和质量获得水果的成熟度为本领域的常用技术手段，具体为：数据分析模块2针对采集到的声波信号，进行滤波。然后快速傅里叶变换，提取第二共振频率，然后结合水果的质量，根据公式即可演算分析出水果成熟度情况。因此，本发明中的数据分析模块2仅实现简单的逻辑运算，该模块可从市场购得，例如，VibPilot振动控制与动态信号采集分析仪(m+p国际公司，德国)；或者采用D.C.Slaughter等人采用的数据采集分析仪。
在实际检测水果成熟度时，先将待测水果置于电子称上，获得水果的质量数据m，并录入到数据分析模块2中；若没有电子称时，可将质量数据m手动录入到数据分析模块2中。
然后将该装置的冲击杆13对准水果的赤道部位，通过定位杆14保持该装置和被检测目标之间的固定距离，扣动扳机10，使扳机10旋转一定角度，在扳机10的作用下，楔形挡块12向下移动并压缩第二弹簧11，最终楔形挡块12上端完全离开滑道，不再对活塞6有阻挡作用，活塞6在第一弹簧3的作用下，向前移动，推动冲击杆13，冲击杆13向前移动，撞击水果，使水果振动发声，这时麦克风15对声音进行采集，数据分析模块2针对采集到的声音，进行滤波。然后快速傅里叶变换，提取第二共振频率f。
数据分析模块2根据公式，通过简单的逻辑运算，即可演算分析出水果成熟度情况。
在准备进行第二次采样时，手动将伸出的冲击杆13向装置内推进，活塞6向内移动时会将楔形挡块12压入下滑道，当活塞6完全进入楔形挡块12右端时，楔形挡块12在第二弹簧11的作用下进入活塞6所在的滑道，对活塞6进行阻挡。

Claims (4)

1.一种便携式水果成熟度检测装置，其特征在于，包括第一弹簧(3)、第一螺栓(4)、机架(5)、活塞(6)、冲击杆(13)、楔形挡块(12)、扳机(10)、第二弹簧(11)、麦克风(15)和数据分析模块(2)，所述机架(5)开有第一通道、第二通道和连接第一通道和第二通道的滑道，所述第一通道和第二通道的直径均小于滑道的直径，冲击杆(13)位于第一通道内，冲击杆(13)的长度大于第一通道的长度，第一弹簧(4)位于第二通道内，且第一弹簧(4)的自然长度大于第二通道的长度，第一螺栓(4)与第二通道的末端螺纹连接；所述活塞(6)安装在滑道内，活塞(6)的一端与冲击杆(13)相连，另一端与第一弹簧(3)相连；所述滑道下方开有与滑道相连通的槽，所述楔形挡块(12)的下端通过第二弹簧(11)与槽的底部相连，上端伸入到滑道内；所述楔形挡块(12)的楔斜面朝向冲击杆(13)；所述扳机(10)铰接在机架(5)上，扳机(10)的作用端与楔形挡块(12)铰接；所述麦克风(15)固定在机架(5)上，且与数据分析模块(2)相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述麦克风(15)固定在机架(5)的前端。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括定位杆(14)，固定在机架(5)的前端。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电子称，所述电子称与数据分析模块(2)相连。
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