CN110530987B - 一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业技术领域，尤其为一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，包含保护壳，所述保护壳的顶端安设有显示屏，所述保护壳的一侧面安设有开关，所述保护壳的内部分别安设有电池、CPU，所述保护壳的一侧面开设有充电口，通过偏心轮结构与齿条部分的齿轮切合转动将震动棍整体向上滑动时，挤压一号弹簧将震动棍向下弹回，带动测量棍向下弹时，其二号弹簧带动测量棍来回震动，二号弹簧具有减震的作用，震动时，可以有些间隙，提供测量时的间隙，通过计时器、计数器、一号压力传感器进行对西瓜震动的次数/压力、时间/压力的检测，通过显示屏上得出西瓜成熟程度的结果，直观明了，使用简单方便，且检测结果准确。

Description

一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置

技术领域

本发明属于农业技术领域，具体涉及一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置。

背景技术

西瓜（学名：Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai）一年生蔓生藤本；茎、枝粗壮，具明显的棱。卷须较粗壮，具短柔毛，叶柄粗，密被柔毛；叶片纸质，轮廓三角状卵形，带白绿色，两面具短硬毛，叶片基部心形。雌雄同株。雌、雄花均单生于叶腋。雄花花梗长3-4厘米，密被黄褐色长柔毛；花萼筒宽钟形；花冠淡黄色；雄蕊近离生，花丝短，药室折曲。雌花：花萼和花冠与雄花同；子房卵形，柱头肾形。果实大型，近于球形或椭圆形，肉质，多汁，果皮光滑，色泽及纹饰各式。种子多数，卵形，黑色、红色，两面平滑，基部钝圆，通常边缘稍拱起，花果期夏季。

中国各地栽培，品种甚多，外果皮、果肉及种子形式多样，以新疆、甘肃兰州、山东德州、江苏东台等地最为有名。其原种可能来自非洲，广泛栽培于世界热带到温带，后传入中国。

西瓜为夏季之水果，果肉味甜，能降温去暑；种子含油，可作消遣食品；果皮药用，有清热、利尿、降血压之效。

1、目测法

果实成熟后，果皮坚硬光亮，花纹清晰、果实脐部和果蒂部向内收缩、凹陷，果实阴面自白转黄且粗糙，果柄上的绒毛大部分脱落，坐瓜节前后1～2个节卷须枯萎等，这些都可作为西瓜成熟的标志。

2、手摸或拍打法

成熟的西瓜用手摸去有光滑感觉；而未成熟的西瓜，用手摸时有发涩感。另外，用手托瓜，敲打或指弹瓜面时，若发出砰、砰、砰的低浊音多为熟瓜；相反，若发出咚、咚、咚坚实音的，则多属生瓜。

3、标记法

它是以各品种的成熟需要一定积温及日数为根据，开花授粉后，进行单瓜标记。按各品种成熟所需积温或日数，推算出成熟期。通过标记坐瓜日期和切瓜检查相结合，可以保证所采西瓜达到适宜的成熟度。

4、比重法

成熟西瓜与水的比重在常温下是不同的。水的比重是1，而一般成熟瓜的比重为0.9～0.95。将西瓜放入水中观察。若西瓜完全沉没，则表明是生瓜；浮出水面很大，说明瓜的比重小于0.9，西瓜过熟；若浮出水面不大，则表明是熟瓜。

在实际应用中，为了准确无误地判断西瓜是否成熟，应综合考虑各种因素，不能单凭一个因素来断言。采收成熟度还应根据市场情况来确定。如当地供应可采摘九成熟的瓜，于当日下午或次日供应市场。运销外地的可采收八成熟的瓜。

当前市场上供应的西瓜品质欠佳，除品种本身种性及混杂退化等因素外，采摘生瓜是一个重要的原因，除了对西瓜成熟度缺乏鉴别经验之外，主要是人为因素。有些瓜农认为早期瓜价格高、生瓜份量重，早采收对后期的生长和结果有利，而不考虑生瓜影响品质。

根据雌花开放后的天数确定西瓜的成熟度西瓜的同一品种在同样温度条件下，从雌花开放至果实成熟的天数基本上是固定的，因此开花坐果期在瓜田每隔3天插上不同颜色的标志棒，标明开花日期，然后推算每批（相同颜色标志棒）果实的发育天数，再决定采收期，这是确定成熟度比较科学和可靠的方法，而且简便易行。一般早熟品种雌花开放至成熟需28～30天，中熟品种雌花开放至成熟需31～35天，而晚熟品种雌花开放至成熟需35天以上。但坐果期气温高低不同，开花至成熟的天数也不同，气温高果实成熟快，气温低果实成熟慢。不同地区气温变化不同，引种西瓜品种时雌花开放至采收的天数也有变化。因此，应根据品种介绍的资料，并从形态特征上试采瓜样来确定其适宜成熟度。 根据积温来确定西瓜的成熟度这是一种更为客观和精确的方法。据测定，一般特早熟的小果型品种开花至成熟的积温为700℃左右，早熟品种为800℃左右，中熟品种900～1000℃，中熟品种1000℃以上。用积温作为采收的依据应每天测量记录平均温度，和计算开花至成熟的天数或果实生长期间的平均温度，如一品种果实成熟需要的积温为800℃，结瓜期的日平均温度为25℃，则雌花开花后需要800÷25=32（天）才能成熟。 根据西瓜的外观特征确定其成熟度不同品种果实成熟时都会显示该品种固有的特征，果实表面色泽由暗变亮，皮色老化，果面的花纹清晰，以手触摸手感光滑，着地面底色呈深黄色，果脐向内凹陷，果蒂处略有收缩，以上均为熟瓜的形态特征，反之则为生瓜。 根据果实的声音确定其成熟度以手拍打果实，发出“噔、噔”浊音的为熟瓜，发出清脆音的则为生瓜，发出敲木头的声音为阴瓤瓜。根据果实的比重确定其成熟度生瓜的比重大，放在水中下沉，过熟的瓜则上浮，而适度成熟的瓜为半浮于水面。采收时难以逐个测定其比重，一般凭经验来判断。

根据果柄及卷须的状态确定成熟度果柄上茸毛稀疏、脱落为果实成熟的表现；在叶蔓正常时，着果节上的卷须一半以上干枯的为熟瓜。

与现有技术相比较：

当买瓜人对于瓜的成熟度不了解时，卖瓜人会根据个人经验来验别瓜的成熟度，并提供建议，但是卖瓜人仅仅凭借经验无法做到百分百的把握挑选熟瓜，这样会影响顾客购物欲望，同时卖瓜人也会亏本，且西瓜在采摘的时候，如果分辨错误，也会造成浪费。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，具有检测准确、使用简单方便、具有信服力的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，包含保护壳，所述保护壳的顶端安设有显示屏，所述保护壳的一侧面安设有开关，所述保护壳的内部分别安设有电池、CPU，所述保护壳的一侧面开设有充电口，所述保护壳的中部安设有散热铝板，所述保护壳的底端内部安设有电机，所述电机的内侧安设有偏心轮结构，所述偏心轮结构的一侧安设有震动棍，所述震动棍的外圈安设有齿条部分，所述震动棍的上部外圈安设有一号弹簧，所述震动棍的顶端安设有二号阻挡位，所述震动棍靠中部安设有一号阻挡位，所述震动棍的底侧安设有二号压力传感器，所述震动棍的一侧安设有测量棍，所述测量棍的外圈安设有二号弹簧，所述测量棍的一侧分别安设有计时器、计数器，所述测量棍的底侧安设有一号压力传感器，所述保护壳的底端开有检测适配口。

优选的，所述显示屏的形状为方形，且外侧安设有防护钢化膜，通过安设的显示屏能够显示检测结果，直观明了。

优选的，震动棍与测量棍的底端均露出检测适配口1mm，通过震动棍与测量棍的底端均露出检测适配口1mm，便于在检测西瓜时，保证贴合西瓜表面。

优选的，所述一号阻挡位与二号阻挡位的底端均安设有固定架，两固定架中部均开设有圆形孔，且震动棍穿入，通过安设的一号阻挡位、二号阻挡位起到限位作用，当通过偏心轮结构与齿条部分的齿轮切合转动将震动棍整体向上滑动时，挤压一号弹簧将震动棍向下弹回，再次通过偏心轮结构与齿条部分的齿轮切合转动将震动棍整体向上滑动时，电机停止带动偏心轮结构转动，其将回弹力附加给测量棍，通过测量棍对西瓜轻微的回弹力，进行对西瓜震动检测。

优选的，所述测量棍安设在一固定架下端，且测量棍顶端安设有二号弹簧，当通过震动棍向下的弹力，带动测量棍向下弹时，其二号弹簧带动测量棍来回震动，二号弹簧具有减震的作用，且震动时，可以有些间隙，提供测量时的间隙，通过计时器、计数器、一号压力传感器进行对西瓜震动的次数/压力、时间/压力的检测，通过CPU进行计算得出数据，并绘制波形图方便后期数据对比和研究，并在显示屏上呈现成熟程度的结果，直观明了。

优选的，所述检测适配口的形状为圆台状，外口为大口，其材质使用软质橡胶，通过检测适配口为圆台状，且使用软质橡胶，有利于对西瓜外皮的防护，使用简单方便。

优选的，所述散热铝板安设在保护壳的中部一周，通过安设的散热铝板能够进行散热，提高使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：当通过偏心轮结构与齿条部分的齿轮切合转动将震动棍整体向上滑动时，挤压一号弹簧将震动棍向下弹回，再次通过偏心轮结构与齿条部分的齿轮切合转动将震动棍整体向上滑动时，电机停止带动偏心轮结构转动，其将回弹力附加给测量棍，带动测量棍向下弹时，其二号弹簧带动测量棍来回震动，二号弹簧具有减震的作用，且震动时，可以有些间隙，提供测量时的间隙，通过计时器、计数器、一号压力传感器进行对西瓜震动的次数/压力、时间/压力的检测，通过CPU进行计算得出数据，并绘制波形图方便后期数据对比和研究，并在显示屏上呈现成熟程度的结果，直观明了，使用简单方便，且检测结果准确，能够使人信服，通过检测适配口为圆台状，且使用软质橡胶，有利于对西瓜外皮的防护，使用简单方便，通过安设的散热铝板能够进行散热，提高使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的剖面结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明的流程结构示意图；

图4为本发明的次数/压力的波形示意图；

图5为本发明的时间/压力的波形结构示意图；

图中：1、保护壳；2、显示屏；3、开关；4、电池；5、充电口；6、CPU；7、散热铝板；8、电机；9、偏心轮结构；10、齿条部分；11、一号弹簧；12、一号阻挡位；13、二号弹簧；14、计时器；15、计数器；16、一号压力传感器；17、二号压力传感器；18、检测适配口；19、震动棍；20、测量棍；21、二号阻挡位。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图5，本发明提供以下技术方案：一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，包含保护壳1，保护壳1的顶端安设有显示屏2，保护壳1的一侧面安设有开关3，保护壳1的内部分别安设有电池4、CPU6，保护壳1的一侧面开设有充电口5，保护壳1的中部安设有散热铝板7，保护壳1的底端内部安设有电机8，电机8的内侧安设有偏心轮结构9，偏心轮结构9的一侧安设有震动棍19，震动棍19的外圈安设有齿条部分10，震动棍19的上部外圈安设有一号弹簧11，震动棍19的顶端安设有二号阻挡位21 ，震动棍19靠中部安设有一号阻挡位12，震动棍19的底侧安设有二号压力传感器17，震动棍19的一侧安设有测量棍20，测量棍20的外圈安设有二号弹簧13，测量棍20的一侧分别安设有计时器14、计数器15，测量棍20的底侧安设有一号压力传感器16，保护壳1的底端开有检测适配口18。

本实施方案中：通过安设的一号阻挡位12、二号阻挡位21起到限位作用，当通过偏心轮结构9与齿条部分10的齿轮切合转动将震动棍19整体向上滑动时，挤压一号弹簧11将震动棍19向下弹回，再次通过偏心轮结构9与齿条部分10的齿轮切合转动将震动棍19整体向上滑动时，电机8停止带动偏心轮结构9转动，其将回弹力附加给测量棍20，通过测量棍20对西瓜轻微的回弹力，进行对西瓜震动检测，当通过震动棍19向下的弹力，带动测量棍20向下弹时，其二号弹簧13带动测量棍20来回震动，二号弹簧13具有减震的作用，且震动时，可以有些间隙，提供测量时的间隙，通过计时器14、计数器15、一号压力传感器16进行对西瓜震动的次数/压力、时间/压力的检测，通过CPU6进行计算得出数据，并绘制波形图方便后期数据对比和研究，并在显示屏2上呈现成熟程度的结果，直观明了，通过检测适配口18为圆台状，且使用软质橡胶，有利于对西瓜外皮的防护，使用简单方便，通过安设的散热铝板7能够进行散热，提高使用寿命。

具体的，显示屏2的形状为方形，且外侧安设有防护钢化膜；通过安设的显示屏2能够显示检测结果，直观明了。

具体的，震动棍19与测量棍20的底端均露出检测适配口1mm；通过震动棍19与测量棍20的底端均露出检测适配口1mm，便于在检测西瓜时，保证贴合西瓜表面。

具体的，一号阻挡位12与二号阻挡位21的底端均安设有固定架，两固定架中部均开设有圆形孔，且震动棍19穿入；通过安设的一号阻挡位12、二号阻挡位21起到限位作用，当通过偏心轮结构9与齿条部分10的齿轮切合转动将震动棍19整体向上滑动时，挤压一号弹簧11将震动棍19向下弹回，再次通过偏心轮结构9与齿条部分10的齿轮切合转动将震动棍19整体向上滑动时，电机8停止带动偏心轮结构9转动，其将回弹力附加给测量棍20，通过测量棍20对西瓜轻微的回弹力，进行对西瓜震动检测。

具体的，测量棍20安设在一固定架下端，且测量棍20顶端安设有二号弹簧13；当通过震动棍19向下的弹力，带动测量棍20向下弹时，其二号弹簧13带动测量棍20来回震动，二号弹簧13具有减震的作用，且震动时，可以有些间隙，提供测量时的间隙，通过计时器14、计数器15、一号压力传感器16进行对西瓜震动的次数/压力、时间/压力的检测，通过CPU6进行计算得出数据，并绘制波形图方便后期数据对比和研究，并在显示屏2上呈现成熟程度的结果，直观明了。

具体的，检测适配口18的形状为圆台状，外口为大口，其材质使用软质橡胶；通过检测适配口18为圆台状，且使用软质橡胶，有利于对西瓜外皮的防护，使用简单方便。

具体的，散热铝板7安设在保护壳1的中部一周；通过安设的散热铝板7能够进行散热，提高使用寿命。

本发明的工作原理及使用流程：在使用时，首先将本发明贴紧待测西瓜的外表面，打开开关3，此时测量棍20与震动棍19会向上，弹簧能够抵住西瓜面，紧贴西瓜面，电机8运转，带动震动棍19，敲击待测西瓜面，CPU6采集到的二号压力传感器17的数据，并记录，产生振动后，测量棍会检测到振动信息，CPU6会检测到计时器14、计数器15、一号压力传感器16的信息，CPU6参与计算，二号压力传感器17与一号压力传感器16的数据进行对比计算，一号压力传感器16的数据与计数器、计时器进行运算，得出波图，带入函数计算，在显示屏2上显示数据，直观明了。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：包含保护壳（1），所述保护壳（1）的顶端安设有显示屏（2），所述保护壳（1）的一侧面安设有开关（3），所述保护壳（1）的内部分别安设有电池（4）、CPU（6），所述保护壳（1）的一侧面开设有充电口（5），所述保护壳（1）的中部安设有散热铝板（7），所述保护壳（1）的底端内部安设有电机（8），所述电机（8）的内侧安设有偏心轮结构（9），所述偏心轮结构（9）的一侧安设有震动棍（19），所述震动棍（19）的外圈安设有齿条部分（10），所述震动棍（19）的上部外圈安设有一号弹簧（11），所述震动棍（19）的顶端安设有二号阻挡位（21 ），所述震动棍（19）靠中部安设有一号阻挡位（12），所述震动棍（19）的底侧安设有二号压力传感器（17），所述震动棍（19）的一侧安设有测量棍（20），所述测量棍（20）的外圈安设有二号弹簧（13），所述测量棍（20）的一侧分别安设有计时器（14）、计数器（15），所述测量棍（20）的底侧安设有一号压力传感器（16），所述保护壳（1）的底端开有检测适配口（18）。

2.根据权利要求1所述的一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：所述显示屏（2）的形状为方形，且外侧安设有防护钢化膜。

3.根据权利要求1所述的一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：所述震动棍（19）与测量棍（20）的底端均露出检测适配口（18）1mm。

4.根据权利要求1所述的一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：所述一号阻挡位（12）与二号阻挡位（21）的底端均安设有固定架，两固定架中部均开设有圆形孔，且震动棍（19）穿入。

5.根据权利要求1所述的一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：所述测量棍（20）安设在一固定架下端，且测量棍（20）顶端安设有二号弹簧（13）。

6.根据权利要求1所述的一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：所述检测适配口（18）的形状为圆台状，外口为大口，其材质使用软质橡胶。

7.根据权利要求1所述的一种基于震动分析的西瓜成熟检测装置，其特征在于：所述散热铝板（7）安设在保护壳（1）的中部一周。

Images