CN113466123B - 一种果蔬碰撞实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种果蔬碰撞实验装置，属于农业机械领域。其主要特征在于：由温度传感器、左相机、加热器、顶杆、压力计、撞击台、加湿器、处理器、右相机、湿度传感器、振动器、箱门、实验箱、载物台、载物板、伸杆、拉链、控制器和转轴组成。果蔬由载物台自由坠落后与撞击台碰撞，产生的压力由压力计测量，损伤状况则由左相机、右相机测量。本干燥设备还可进行果蔬在特定温度、湿度和振动条件下储藏特性研究，能够满足果蔬碰撞特性基础研究。

Description

一种果蔬碰撞实验装置
技术领域
本发明涉及一种实验装置，具体涉及一种果蔬碰撞实验装置，属于农业机械领域。
背景技术
果蔬碰撞特性基础参数对果蔬采摘机械的研究、采摘后的储存和干燥工艺等有指导意义。例如基于果蔬碰撞损伤参数，可以设计出降低果蔬采摘损伤率的柔性夹具等。
现阶段果蔬碰撞特性基础参数主要基于经验判断得出，缺少专业的果蔬碰撞实验装置，不利于对应采摘机械、夹具、储藏和干燥工艺等制定。
为解决上述问题，本发明提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明果蔬碰撞实验装置，能够进行果蔬振动脱落、碰撞损伤特性参数等研究，具有结构简单、能耗低和制造成本低的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种果蔬碰撞实验装置，其特征在于：
所述果蔬碰撞实验装置，由温度传感器、左相机、加热器、顶杆、压力计、撞击台、加湿器、处理器、右相机、湿度传感器、振动器、箱门、实验箱、载物台、载物板、伸杆、拉链、控制器和转轴组成。
所述载物台由载物板、伸杆、拉链、控制器组成。
所述载物台右侧与振动器连接。
所述压力计分别与撞击台和顶杆连接。
所述转轴外侧为锯齿状，转轴与撞击台啮合。
所述撞击台表面具有材质不同的多块区域。
所述顶杆内部为多级套筒，可以通过套筒伸缩调节其高度。
所述温度传感器、左相机、加热器、右相机、湿度传感器、加湿器布置于实验箱内。
进一步地，所述果蔬碰撞实验装置可以实现果蔬由载物台自由坠落，具体由控制器拉动拉链和载物板，进而实现放置在载物板上的果蔬自由坠落。
进一步地，所述果蔬碰撞实验装置载物台与撞击台之间的高度距离可以调节，具体通过顶杆高度的调节来实现。
进一步地，所述果蔬碰撞实验装置能够记录果蔬与撞击台接触时的压力以及损伤情况，具体通过布置于撞击台下方的压力计记录果蔬与撞击台接触时的压力，通过左相机和右相机记录果蔬的损伤状况。
进一步地，所述果蔬碰撞实验装置能够进行果蔬与不同材质表面撞击实验，具体通过转轴带动与其啮合的撞击台转动，进而使不同材质的撞击台表面处于果蔬下落的下方。
进一步地，所述果蔬碰撞实验装置能够进行果蔬振动坠落实验，具体通过与载物台连接的振动器提供不同的振动强度，验证果蔬振动坠落特性。
进一步地，所述果蔬碰撞实验装置能够单独研究特定温度、湿度和振动强度下果蔬储存特性，也可研究特定温度、湿度、振动三种工况不同组合情况下果蔬储藏特性，具体通过处理器基于输入信息、温度传感器和湿度传感器测量信息控制加热器、加湿器、振动器实现。
附图说明：
图1是本发明果蔬碰撞实验装置主视图。
图2是本发明载物台的侧视图。
图3是本发明载物台的主视图。
图4是本发明转轴的主视图。
图5是本发明撞击台的俯视图。
图中：1、温度传感器，2、左相机，3、加热器，4、顶杆，5、压力计，6、撞击台，7、加湿器，8、处理器，9、右相机，10、湿度传感器，11、振动器，12、箱门，13、实验箱，14、载物台，141、载物板，142、伸杆，143、拉链，144、控制器，15、转轴。
具体实施方式：
结合图1-5对本发明果蔬碰撞实验装置的结构特征进行进一步说明。本发明果蔬碰撞实验装置由温度传感器1、左相机2、加热器3、顶杆4、压力计5、撞击台6、加湿器7、处理器8、右相机9、湿度传感器10、振动器11、箱门12、实验箱13、载物台14、载物板141、伸杆142、拉链143、控制器144和转轴15组成。载物台14由载物板141、伸杆142、拉链143、控制器144组成；载物台14右侧与振动器11连接；压力计5分别与撞击台6和顶杆4连接；转轴15外侧为锯齿状，转轴15与撞击台6啮合；撞击台6表面为材质不同的多块区域；顶杆4内部为多级套筒，可以通过套筒调节其高度；温度传感器1、左相机2、加热器3、右相机9、湿度传感器10、加湿器7布置于实验箱13内。
结合图1-5对本发明果蔬碰撞实验装置的工作原理进行进一步说明。待研究果蔬由箱门12放置在载物板141上，控制器144通过拉动载物板141使果蔬自由落体并与撞击台6碰撞，碰撞时压力由布置于撞击台6下压力计5测量；撞击后果蔬的损伤情况由左相机2和右相机9拍摄并传递至处理器8，处理器8基于图像处理和迭代技术记录果蔬的损伤程度。振动器11带动载物台14振动，研究果蔬在不同振动工况下坠落特性；处理器8基于输入信息、温度传感器1和湿度传感器10测量实验箱13内环境并控制加热器3、加湿器7、振动器11工作，研究果蔬在特定环境下(特定温度、湿度、振动)储存特性，并根据左相机2、右相机9传递的图片信息记录果蔬腐烂变质曲线；转轴15带动与其啮合的撞击台6转动，进而使果蔬与不同材质的撞击台6碰撞；通过改变顶杆4的伸出高度可以实现果蔬由不同高度坠落后与撞击台6碰撞。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种果蔬碰撞实验装置，其特征在于：
所述果蔬碰撞实验装置，由温度传感器(1)、左相机(2)、加热器(3)、顶杆(4)、压力计(5)、撞击台(6)、加湿器(7)、处理器(8)、右相机(9)、湿度传感器(10)、振动器(11)、箱门(12)、实验箱(13)、载物台(14)、载物板(141)、伸杆(142)、拉链(143)、控制器(144)和转轴(15)组成；
所述载物台(14)由载物板(141)、伸杆(142)、拉链(143)、控制器(144)组成；
所述载物台(14)右侧与振动器(11)连接；
所述压力计(5)分别与撞击台(6)和顶杆(4)连接；
所述转轴(15)外侧为锯齿状，转轴(15)与撞击台(6)啮合；
所述撞击台(6)表面为材质不同的多块区域；
所述顶杆(4)内部为多级套筒，可以通过套筒调节其高度；
所述温度传感器(1)、左相机(2)、加热器(3)、右相机(9)、湿度传感器(10)、加湿器(7)布置于实验箱内；
通过本装置具有实现果蔬由载物台(14)自由落体，具体通过控制器(144)拉动拉链(143)和载物板(141)，进而实现放置在载物板(141)上的果蔬自由坠落；
通过本装置能具有进行果蔬振动坠落实验，具体通过与载物台(14)连接的振动器(11)提供不同的振动强度，验证果蔬振动坠落特性；
果蔬碰撞实验装置能够单独研究特定温度、湿度和振动强度下果蔬储存特性，也可研究特定温度、湿度、振动三种工况不同组合情况下果蔬储藏特性，具体通过处理器(8)基于输入信息、温度传感器(1)和湿度传感器(10)测量信息控制加热器(3)、加湿器(7)、振动器(11)实现；
处理器(8)能够记录果蔬的损伤程度和腐烂变质曲线，具体通过处理器(8)处理左相机(2)、右相机(9)反馈的果蔬表面图像信息实现。
2.根据权利要求1所述的果蔬碰撞实验装置，其特征在于：载物台(14)与撞击台(6)之间的高度距离能够调节，具体通过改变顶杆(4)的伸出高度来实现。
3.根据权利要求1所述的果蔬碰撞实验装置，其特征在于：果蔬碰撞实验装置能够记录果蔬与撞击台(6)接触时的压力以及损伤情况，具体通过布置于撞击台(6)下方的压力计(5)记录果蔬与撞击台(6)接触时的压力，通过左相机(2)和右相机(9)记录果蔬的损伤状况。
4.根据权利要求1所述的果蔬碰撞实验装置，其特征在于：果蔬碰撞实验装置能够实现果蔬与不同材质表面撞击实验，具体通过转轴(15)带动与其啮合的撞击台(6)转动，进而使不同材质的撞击台(6)表面处于果蔬下落的下方。
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