CN110333160A - 基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法 - Google Patents
基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110333160A CN110333160A CN201910648181.1A CN201910648181A CN110333160A CN 110333160 A CN110333160 A CN 110333160A CN 201910648181 A CN201910648181 A CN 201910648181A CN 110333160 A CN110333160 A CN 110333160A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- egg
- processor
- annulus
- weight
- cord
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 claims description 11
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 210000000991 chicken egg Anatomy 0.000 claims 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 185
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 3
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000003278 egg shell Anatomy 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 101000937647 Drosophila melanogaster Probable malonyl-CoA-acyl carrier protein transacylase, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N5/00—Analysing materials by weighing, e.g. weighing small particles separated from a gas or liquid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法，涉及农产品无损检测分级领域。本装置由滑轮（1）、支架（2）、细绳（5）、圆环蛋托（6）和步进电机（7）组成升降部分：由烧杯（3）和称重传感器（4）组成称重部分：称重传感器（4）置于烧杯（3）的下方，称量烧杯（3）及其内部物质的重量；由处理器（8）和显示屏（9）组成处理部分。本方法包括：①测量圆环蛋托和细绳卡扣的总体积和总重量；②进行鸡蛋新鲜度的测量。本发明结构简单，仅仅使用了一个称重传感器即可完成鸡蛋体积和重量的测量；体积小，便于拆装携带；检测速度快，检测精度高，且价格便宜；自动化检测，操作简单；对鸡蛋无任何损伤，推广应用性强。
Description
技术领域
本发明涉及农产品无损检测分级领域，尤其涉及一种基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法。
背景技术
在日常生活中，鸡蛋一般为常温储存和冷藏，鸡蛋销售也常以零售为主，缺乏清晰的生产日期和保质期标识；部分商场、超市对于鸡蛋新鲜度的标识也多以提供上架时间为参考。人们在消费时往往缺乏对鸡蛋新鲜度的把握，结合生活的一些常识和经验进行简单的识别，具体包括看、摸、听、闻、照、泡等，但依然存在偏差，仍可能导致食用坏鸡蛋的问题，从而影响人们的健康。除此之外，为了合理利用鸡蛋的营养及口味价值，人们对于鸡蛋的新鲜程度划分有了更具体的要求，而不再单纯的局限于鸡蛋能否食用。
衡量鸡蛋品质的评价指标一般包括蛋重量、蛋壳颜色、蛋形指数、哈氏单位和蛋壳强度等。通常以蛋品质及新鲜度的测定结果作为鸡蛋分级的主要依据。根据我国农业部相关标准，新鲜度低于B级以下的鸡蛋不宜食用。哈夫单位是美国农业部蛋品标准规定的检验和表示蛋品新鲜度的指标，我国农业部 NY/T1758-2009《鲜蛋等级规格》中表示，新鲜蛋哈夫单位通常在70～82，食用蛋在72以上即可，其符号为Ha，哈夫单位的计算模型如：
HU＝100×lg(h+7.57-1.7×w0.37)
其中，h为测量蛋品的蛋白高度(单位：mm)，w为测量蛋品的重量(单位： g)。通过大量的实验已经获得了鸡蛋体积与鸡蛋初始重量之间的关系模型，且目前已有研究建立了鸡蛋的贮藏时间、哈夫单位、蛋黄指数与重量损失率之间的关系模型；根据鸡蛋哈夫单位与鸡蛋重量损失率的关系模型，将鸡蛋的重量损失率代入计算模型即可直接直接计算出鸡蛋的哈夫单位，再根据计算得出的哈夫单位判断鸡蛋的新鲜度。
表1-1鸡蛋新鲜度等级划分(哈夫单位)
Tab.1-1 Classification of egg freshness grade(Haugh Unit)
目前，国内外对于鸡蛋新鲜度的研究方案有很多，主要包括BP神经网络、机器视觉、近红外光谱、高光谱、生物电、敲击响应和电子舌系统等方面。但是这些方法普遍存在制作成本高、应用性差和使用不方便等问题，因此这些研究仅仅停留在实验室阶段。
现有的鸡蛋新鲜度的无损检测装置如采用机器视觉检测鸡蛋新鲜度，此方法难以实现高精度的检测；又如还有采用测距传感器测量鸡蛋排出水的体积，进而计算出鸡蛋新鲜度，但由于目前大部分的测距传感器检测精度难以满足要求，而高精度的测距传感器价格非常昂贵，因此目前此方案难以实现应用。
目前，虽然国内外均对鸡蛋新鲜度的检测做了大量的研究，但是这些研究和装置普遍存在检测精度不高等问题，难以实现推广应用，因此制作出一款检测精度高、价格便宜、操作简单和可推广使用的鸡蛋新鲜度的无损检测装置，仍是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就在于针对现有技术存在的缺点和不足，提供一种实用性强、检测精度高、价格便宜的基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法，同时为不规则物体测量体积也提供了一种高精度的测量方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明利用STM32F407ZGT6单片机做为装置的处理器，单片机与称重传感器、步进电机和显示屏相连，烧杯内部需要装入足够将鸡蛋完全浸没的水；控制圆环蛋托上的鸡蛋使其悬浮在水中，测量出此时排出水的重量，计算得到鸡蛋体积，并将鸡蛋体积代入事先建立好的模型中，得到预测的鸡蛋初始蛋重，控制鸡蛋完全沉入烧杯底部，测量出此时鸡蛋的重量。将测量计算得到的鸡蛋初始重量和鸡蛋实际重量代入到哈夫单位的计算模型中，得出此时鸡蛋的哈夫单位，根据哈夫单位的分级标准在显示屏上显示此时鸡蛋的新鲜度，从而实现鸡蛋新鲜度的快速无损检测的目的。现有的鸡蛋新鲜度无损检测装置普遍存在价格较高、不便使用且检测精度一般等诸多问题，因此市场上还没有一款推广使用的鸡蛋新鲜度的无损检测装置。
本发明主要针对单个鸡蛋的新鲜度的无损检测，与其他鸡蛋新鲜的检测装置不同的是：本发明不同于图像测量并预测鸡蛋体积的方式，采用的是排水法直接测量鸡蛋的体积；本发明不同于一般的排水法测量液面上升高度来计算鸡蛋体积的方式，采用的是通过称重传感器测量排出水的重量来计算鸡蛋体积；鸡蛋在存储过程中蛋重的变化量非常小，因此本研究的难点在于提高蛋重的测量精度，由于鸡蛋的外形并不是规则的，因此排水法测量的体积更加真实准确；由于目前市场上的普通距离测量传感器的误差难以满足测量精度要求，高精度的距离传感器价格非常昂贵，不满足低成本要求，因此本发明采用了称重传感器测量排出水的重量，来计算得出鸡蛋的体积。
本发明主要完成了以下几项工作：
1、设计并搭建了鸡蛋新鲜度的测量装置，主要包括升降部分、称重部分和处理部分；其中升降部分结构合理、工作稳定、基本满足使用要求。
2、设计了鸡蛋新鲜度的无损检测方法，主要包括使用排水法测量鸡蛋的体积，使用称重传感器获取排出水的重量和鸡蛋的重量，并计算出鸡蛋的初始重量和哈夫单位，根据哈夫单位得出鸡蛋的新鲜度。
3、设计了合适的处理器控制程序，主要包括处理器控制步进电机转动的角度，使鸡蛋完全浸没并悬浮在水中，读取此时称重传感器的数值，控制电机再次转动过一定的角度，使鸡蛋完全沉入烧杯底部，再次读取此时称重传感器的数值，控制显示屏显示鸡蛋的新鲜度并控制电机使其回到初始位置。
4、校准了称重传感器的测量精度，使称重传感器的测量精度保持在0.1g 的误差范围内。
5、通过实验得到了鸡蛋初始重量的预测模型，并设计了合适的处理器程序，主要包括实现了体积、初始蛋重、实际蛋重、哈夫单位和新鲜度判断的内部运算。
具体地说：
一、基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置(简称装置)
本装置包括鸡蛋，设置有滑轮、支架、烧杯、称重传感器、细绳、圆环蛋托、步进电机、处理器、显示屏和细绳卡扣；
其位置和连接关系是：
由滑轮、支架、细绳、圆环蛋托和步进电机组成升降部分：滑轮固定在支架的顶部，圆环蛋托用细绳系着，在细绳上设有一个细绳卡扣，细绳的另一端绕过滑轮固定在步进电机的转轴上，步进电机固定在支架的下方；
由烧杯和称重传感器组成称重部分：称重传感器置于烧杯的下方，便于称量烧杯及其内部物质的重量，可以称量出不同状态下烧杯和烧杯中物质的总重量；
由处理器和显示屏组成处理部分：处理器和显示屏相连接并封装在一起；处理器中封装的步进电机驱动器并与步进电机通过导线相连接；处理器和称重传感器通过数据线相连接。
二、基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测方法(简称方法)
本方法包括下列步骤：
①测量圆环蛋托和细绳卡扣的总体积和总重量
A、给处理器上电之后，处理器第1次自动读取称重传感器4的数值为零 (初始化)，并存储在处理器内部；
B、不放鸡蛋，按下处理器的去皮按键，处理器控制步进电机转动，使圆环蛋托和细绳卡扣完全浸没在水中但不接触烧杯，其圆环蛋托和细绳卡扣由于细绳的牵引，此时处理器第2次自动读取并存储称重传感器的数值，通过内部运算得到其数值的增量即为圆环蛋托和细绳卡扣排出水的总重量，根据水的密度计算得出圆环蛋托和细绳卡扣的总体积，并存储在处理器的内部；
C、处理器控制步进电机继续转动，使圆环蛋托和细绳卡扣完全沉到烧杯底部，此时处理器第3次自动读取并存储称重传感器的数值，通过内部运算得到其数值的增量即为圆环蛋托和细绳卡扣的实际重量，并将结果存储在处理器的内部；
②进行鸡蛋新鲜度的测量
A、在圆环蛋托上放置被测量的鸡蛋后，用细绳卡扣将鸡蛋锁紧，按下处理器的测量按键，处理器控制步进电机转动，使圆环蛋托、细绳卡扣和鸡蛋完全浸没在水中同时不触碰到烧杯，此时第4次自动读取称重传感器的值，计算得出圆环蛋托、细绳卡扣和鸡蛋的总体积，将此数值与存储在处理器内部的圆环蛋托和细绳卡扣的体积相减，即可得出鸡蛋的体积V，再根据鸡蛋的体积V与鸡蛋的初始重量G关系模型计算出鸡蛋的初始蛋重G＝KV+b；
比例系数K和截距b按实验方法获得；
B、处理器控制步进电机继续转动，使圆环蛋托、细绳卡扣和鸡蛋沉入烧杯的底部，此时第5次自动读取称重传感器的值，计算得出鸡蛋的实际重量；
鸡蛋失重率＝(鸡蛋的初始重量-鸡蛋的实际重量)/鸡蛋的初始重量×100％；
C、判断鸡蛋新鲜度
经过试验得出鸡蛋新鲜度等级与鸡蛋失重率有如下表的对应关系。
表1-1鸡蛋新鲜度等级划分(失重率)
Tab.1-1 Classification of egg freshness grade(Weight Loss Ratio)
D、处理器控制步进电机反向转动，使鸡蛋回到初始位置并在显示屏上提示取走鸡蛋，完成全部检测过程。
③再次检测
按照步骤②放置好鸡蛋之后，再次按下处理器的检测按键后，自动校准首次读取的称重传感器的数值，再按照步骤②完成再次检测过程。
其工作机理是：
通过受力分析可得鸡蛋通过悬挂的方式悬浮水中时烧杯中仅仅增加了水给鸡蛋的浮力，多余的重量由细绳承担，所增加的浮力大小等于鸡蛋排出水的重力，因此此时称重传感器增加的数值刚好等于鸡蛋排出水的重量，根据此重量即可计算出鸡蛋的体积，在根据鸡蛋体积与初始重量之间的关系模型，即可计算出鸡蛋的初始重量。在鸡蛋完全沉入烧杯底部时，细绳不提供拉力，烧杯中增加了一个鸡蛋，因此此时称重传感器增加的数值等于鸡蛋的重量，根据鸡蛋的初始重量和实际重量计算出蛋重损失率，根据蛋重损失率的分级标准即可得到鸡蛋的新鲜度。
本发明具有以下优点和积极效果：
①结构简单，仅仅使用了一个称重传感器即可完成鸡蛋体积和重量的测量；
②体积小，便于拆装携带；
③检测速度快，检测精度高，且价格便宜；
④自动化检测，操作简单；
⑤对鸡蛋无任何损伤，推广应用性强。
附图说明
图1是本装置的结构示意图；
图2是本方法的工作流程图；
图中：
0—鸡蛋；
1—滑轮；
2—支架；
3—烧杯；
4—称重传感器；
5—细绳；
6—圆环蛋托；
7—步进电机；
8—处理器；
9—显示屏；
10—细绳卡扣。
具体实施方式
下面结合附图和实施详细说明：
一、装置
1、总体
如图1、2，本装置包括鸡蛋0，设置有滑轮1、支架2、烧杯3、称重传感器4、细绳5、圆环蛋托6、步进电机7、处理器8、显示屏9和细绳卡扣10；
其位置和连接关系是：
由滑轮1、支架2、细绳5、圆环蛋托6和步进电机7组成升降部分：滑轮 1固定在支架2的顶部，圆环蛋托6用细绳5系着，在细绳5上设有一个细绳卡扣10，细绳5的另一端绕过滑轮1固定在步进电机7的转轴上，步进电机7 固定在支架2的下方；
由烧杯3和称重传感器4组成称重部分：称重传感器4置于烧杯3的下方，便于称量烧杯3及其内部物质的重量，可以称量出不同状态下烧杯3和烧杯中物质的总重量；
由处理器8和显示屏9组成处理部分：处理器8和显示屏9相连接并封装在一起；处理器8中封装的步进电机驱动器并与步进电机7通过导线相连接；处理器8和称重传感器4通过数据线相连接。
2、功能部件
1)滑轮1
滑轮1采用的是U型滑轮；
其功能是支撑细绳5，减小阻力。
2)支架2
支架2呈门字形：
是本装置的支撑体。
3)烧杯3
烧杯3是一种通用件；
盛装液体。
4)称重传感器4
称重传感器4是一种电阻应变式称重传感器，其受压产生变形导致其电阻发生变化，使输出电流发生变化；其内嵌的A/D转换模块为HX711(24位A/D 转换)，将模拟信号放大并转为数字信号。
其功能是称量烧杯3及其内部物质的重量。
5)细绳5
细绳5是一种通用件；
连接圆环蛋托6并绕过滑轮1再和步进电机7连接。
6)圆环蛋托6
圆环蛋托6是一种不锈钢圆环，其内径45mm、外径50mm(尺寸可更换)；
其功能是固定鸡蛋。
7)步进电机7
步进电机7采用的是TB6600专用驱动器，控制步进电机7转动的角度和电流大小；
其功能是牵引圆环蛋托6的升降。
8)处理器8
处理器8选用的是信号为STM32F407ZGT6单片机，且处理器8上有去皮和检测两个按键，其主要特征是使用了ARM Cortex-M4处理器；内部有192K SRAM，FSMC最快支持33M；同时该单片机板载有多模块接口和强大的控制功能，非常适合做主机。
其功能是控制步进电机7的转动角度、读取和存储称重传感器4的数值、控制显示屏9的显示内容、进行内部运算等。
9)显示屏9
显示屏9采用的是4.3寸电容触摸液晶屏，分辨率为800*480；
其功能是将得到的信息直观地反馈给用户。
10)细绳卡扣
细绳卡扣10是一种通用件，其中间有小孔，可以被细绳5穿过，其头部设有按钮，可控制其内部的弹簧，使小孔打开或关闭；
其功能是将细绳5锁紧，使其包裹鸡蛋0，防止脱离圆环蛋托6。
3、本装置处理器的工作流程
如图2，本装置处理器的工作流程是：
A、装置上电-201；
B、按下去皮按键-202；
C、步进电机转动，测量圆环蛋托的体积和重量-203；
D、显示并存储圆环蛋托体积和重量，步进电机复位-204；
E、放置鸡蛋-205；
F、按下检测按键-206；
G、步进电机转动，测量鸡蛋的体积和实际重量-207；
H、显示鸡蛋新鲜度，步进电机复位-208；
I、取走鸡蛋-209；
J、结束(或再次检测)-210；
再次检测只需要重复步骤E至步骤I。
单片机的控制程序：
在放好鸡蛋0之后，只需要按下检测按键即可完成全部的检测过程，整个检测过程全部由单片机控制；单片机检测到检测按键被按下后，开始控制步进电机7转动一定的角度，使鸡蛋0处于悬浮状态，鸡蛋完全被水浸没但不接触烧杯，待液面稳定之后读取此时的称重传感器4的数值，完成内部运算得出鸡蛋的初始重量；单片机控制步进电机7继续转动一定的角度，是鸡蛋0完全沉入烧杯3底部，待液面稳定之后读取此时的称重传感器4的数值，完成内部运算得出鸡蛋0实际重量、哈夫单位和鸡蛋的新鲜度，控制显示屏9显示鸡蛋0的新鲜度；控制步进电机7反向转动，使鸡蛋0回到初始位置，并在显示屏上显示取走鸡蛋0。
二、鸡蛋体积与蛋重的关系G＝KV+b
将当天新鲜鸡蛋100枚进行试验，分别获得每枚新鲜鸡蛋的重量(作为鸡蛋的初始重量)和体积，将鸡蛋的体积做为横坐标，鸡蛋的重量作为纵坐标，作出散点图，观察可知其体积与蛋重有很明显的线性关系：G＝KV+b。
经过试验得出鸡蛋失重率与新鲜度等级的对应关系表如下：
表1-1鸡蛋新鲜度等级划分(失重率)
Tab.1-1 Classification of egg freshness grade(Weight Loss Ratio)
三、检测结果
本试验按本发明所述的装置及其方法进行，每个鸡蛋的检测时间在10秒钟之内。
本试验的样本来自市场上购买的普通的新鲜鸡蛋30枚，其新鲜度等级为 AA级；市场上购买的普通的新鲜鸡蛋，正常放置半个月之后的鸡蛋30枚，新鲜度等级为A级；市场上购买的普通的新鲜鸡蛋，正常放置一个月之后的鸡蛋 30枚，新鲜度等级为B级；市场上购买的普通的新鲜鸡蛋，正常放置两个月之后的鸡蛋30枚，新鲜度等级为C级，进行装置测试试验，检测准确率为100％。经检验，该装置能非常准确的判断出鸡蛋的新鲜度等级，具有很高的应用价值和推广价值。
Claims (4)
1.一种基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置，包括鸡蛋（0），
其特征在于：
设置有滑轮（1）、支架（2）、烧杯（3）、称重传感器（4）、细绳（5）、圆环蛋托（6）、步进电机（7）、处理器（8）、显示屏（9）和细绳卡扣（10）；
其位置和连接关系是：
由滑轮（1）、支架（2）、细绳（5）、圆环蛋托（6）和步进电机（7）组成升降部分：滑轮（1）固定在支架（2）的顶部，圆环蛋托（6）用细绳（5）系着，在细绳（5）上设有一个细绳卡扣（10），细绳（5）的另一端绕过滑轮（1）固定在步进电机（7）的转轴上，步进电机（7）固定在支架（2）的下方；
由烧杯（3）和称重传感器（4）组成称重部分：称重传感器（4）置于烧杯（3）的下方，便于称量烧杯（3）及其内部物质的重量，可以称量出不同状态下烧杯（3）和烧杯中物质的总重量；
由处理器（8）和显示屏（9）组成处理部分：处理器（8）和显示屏（9）相连接并封装在一起；处理器（8）中封装的步进电机驱动器并与步进电机（7）通过导线相连接；处理器（8）和称重传感器（4）通过数据线相连接。
2.按权利要求1所述的一种简易鸡蛋新鲜度无损检测装置，其特征在于：
所述的处理器（8）其内嵌的工作流程是：
A、装置上电（201）；
B、按下去皮按键（202）；
C、步进电机转动，测量圆环蛋托的体积和重量（203）；
D、显示并存储圆环蛋托体积和重量，步进电机复位（204）；
E、放置鸡蛋（205）；
F、按下检测按键（206）；
G、步进电机转动，测量鸡蛋的体积和实际重量（207）；
H、显示鸡蛋新鲜度，步进电机复位（208）；
I、取走鸡蛋（209）；
J、结束（210），或再次检测；
再次检测只需要重复步骤E至步骤I。
3.基于权利要求1或2所述装置的检测方法，其特征在于包括下列步骤：
①测量圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）的总体积和总重量
A、给处理器（8）上电之后，处理器8第1次自动读取称重传感器（4）的数值为零，并存储在处理器（8）内部；
B、不放鸡蛋（0），按下处理器（8）的去皮按键，处理器（8）控制步进电机（7）转动，使圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）完全浸没在水中但不接触烧杯（3），其圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）由于细绳5的牵引，此时处理器（8）第2次自动读取并存储称重传感器（4）的数值，通过内部运算得到其数值的增量即为圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）排出水的总重量，根据水的密度计算得出圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）的总体积，并存储在处理器（8）的内部；
C、处理器（8）控制步进电机（7）继续转动，使圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）完全沉到烧杯底部，此时处理器（8）第3次自动读取并存储称重传感器（4）的数值，通过内部运算得到其数值的增量即为圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）的实际重量，并将结果存储在处理器（8）的内部；
②进行鸡蛋新鲜度的测量
A、在圆环蛋托（6）上放置被测量的鸡蛋（0）后，用细绳卡扣（10）将鸡蛋（0）锁紧，按下处理器（8）的测量按键，处理器（8）控制步进电机（7）转动，使圆环蛋托（6）、细绳卡扣（10）和鸡蛋（0）完全浸没在水中同时不触碰到烧杯（3），此时第4次自动读取称重传感器（4）的值，计算得出圆环蛋托（6）、细绳卡扣（10）和鸡蛋（0）的总体积，将此数值与存储在处理器（8）内部的圆环蛋托（6）和细绳卡扣（10）的体积相减，即可得出鸡蛋的体积V，再根据鸡蛋的体积V与鸡蛋的初始重量G关系模型计算出鸡蛋（0）的初始蛋重G=KV+b；
比例系数K和截距b按实验方法获得；
B、处理器（8）控制步进电机（7）继续转动，使圆环蛋托（6）、细绳卡扣（10）和鸡蛋（0）沉入烧杯（3）的底部，此时第5次自动读取称重传感器（4）的值，计算得出鸡蛋（0）的实际重量；
鸡蛋失重率=（鸡蛋的初始重量-鸡蛋0的实际重量）/鸡蛋的初始重量；
C、判断鸡蛋新鲜度
鸡蛋新鲜度与鸡蛋失重率成正比；
D、处理器（8）控制步进电机反向转动，使鸡蛋（0）回到初始位置并在显示屏（9）上提示取走鸡蛋，完成全部检测过程；
③再次检测
按照步骤②放置好鸡蛋（0）之后，再次按下处理器（8）的检测按键后，自动校准首次读取的称重传感器（4）的数值，再按照步骤②完成再次检测过程。
4.按权利要求3所述的检测方法，其特征在于：
所述的比例系数K和截距b按下述的实验方法获得：
将当天新鲜鸡蛋100枚进行试验，分别获得每枚新鲜鸡蛋的重量和体积，将鸡蛋的体积做为横坐标，将鸡蛋的重量作为纵坐标，作出散点图，观察可知其体积与蛋重有很明显的线性关系：G=KV+b。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910648181.1A CN110333160A (zh) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | 基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910648181.1A CN110333160A (zh) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | 基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110333160A true CN110333160A (zh) | 2019-10-15 |
Family
ID=68145622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910648181.1A Pending CN110333160A (zh) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | 基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110333160A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113598090A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-05 | 临沂大学 | 一种用于鸡蛋外观质量的检测装置及检测方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101655471A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-02-24 | 南京农业大学 | 一种气体传感器检测鸡蛋新鲜度的方法 |
| CN101929938A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 田志和 | 一种粮食容重的测量方法及其设备 |
| CN103307978A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-18 | 浙江大学 | 一种测量鸡蛋体积和表面积的方法 |
| CN104764744A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-08 | 华中农业大学 | 一种禽蛋新鲜度的视觉检测装置及其方法 |
| CN105911000A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 华中农业大学 | 基于特征波段的血斑蛋在线检测方法 |
| CN106198295A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 华中农业大学 | 基于失重率的禽蛋新鲜度便携式检测装置及其方法 |
| CN108663367A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-16 | 中国农业大学 | 一种基于鸡蛋容重的鸡蛋品质无损检测方法 |
-
2019
- 2019-07-18 CN CN201910648181.1A patent/CN110333160A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101929938A (zh) * | 2009-06-25 | 2010-12-29 | 田志和 | 一种粮食容重的测量方法及其设备 |
| CN101655471A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-02-24 | 南京农业大学 | 一种气体传感器检测鸡蛋新鲜度的方法 |
| CN103307978A (zh) * | 2013-05-23 | 2013-09-18 | 浙江大学 | 一种测量鸡蛋体积和表面积的方法 |
| CN104764744A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-08 | 华中农业大学 | 一种禽蛋新鲜度的视觉检测装置及其方法 |
| CN105911000A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 华中农业大学 | 基于特征波段的血斑蛋在线检测方法 |
| CN106198295A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 华中农业大学 | 基于失重率的禽蛋新鲜度便携式检测装置及其方法 |
| CN108663367A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-10-16 | 中国农业大学 | 一种基于鸡蛋容重的鸡蛋品质无损检测方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113598090A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-11-05 | 临沂大学 | 一种用于鸡蛋外观质量的检测装置及检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108348169A (zh) | 水合监测系统 | |
| CN201852761U (zh) | 一种乳化炸药密度快速测定仪 | |
| CN108802060B (zh) | 一种鸡蛋新鲜度快速无损检测系统及其方法 | |
| CN209911240U (zh) | 一种生鲜产品剩余货架期预测设备及系统 | |
| CN110333160A (zh) | 基于排水法的鸡蛋新鲜度无损检测装置及其方法 | |
| Ardianto et al. | Arduino and android-based anthropometric detection tools for Indonesian children | |
| Mittal | Computer-based instrumentation: sensors for in-line measurements | |
| CN201788153U (zh) | 一种集成微型电子天平的农药残留检测仪 | |
| CN110567842A (zh) | 一种谷制品测量方法 | |
| CN2575658Y (zh) | 密度天平 | |
| Ahmed et al. | Evaluation of Digital Brixmeter Performance for Brix Measurement In Raw Sugar Solution | |
| CN108387295A (zh) | 一种油脂液位温度密度综合快速检测设备 | |
| CN210036917U (zh) | 一种种子千粒重快速测定装置 | |
| CN109387615A (zh) | 一种多功能高精准便携式智能土壤检测仪 | |
| CN208537403U (zh) | 多参数食用油质量安全检测仪 | |
| CN204086073U (zh) | 鸡蛋鲜度检测仪 | |
| EP3887820B1 (en) | Portable device and method of operation thereof for analyzing salt content in food | |
| CN110030927A (zh) | 核桃检测设备 | |
| CN205814328U (zh) | 一种鱼类生理参数自动记录装置 | |
| JP2004156954A (ja) | 電子計量スプーン | |
| JP3225919U (ja) | 濃度兼放射線量測定器 | |
| TWI652452B (zh) | 食材計量裝置及方法 | |
| CN210071794U (zh) | 一种粮食检测装置 | |
| CN211583147U (zh) | 一种可测试使用者平衡度的体脂秤 | |
| CN215985618U (zh) | 称重式泥浆比重计 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191015 |