CN1217178C - 果实坚实度的检测方法及装置 - Google Patents
果实坚实度的检测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1217178C CN1217178C CN 03141601 CN03141601A CN1217178C CN 1217178 C CN1217178 C CN 1217178C CN 03141601 CN03141601 CN 03141601 CN 03141601 A CN03141601 A CN 03141601A CN 1217178 C CN1217178 C CN 1217178C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fruit
- consolidation
- robustness
- amplifier
- computer
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 23
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 244000144730 Amygdalus persica Species 0.000 abstract description 2
- 235000004936 Bromus mango Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 abstract description 2
- 240000007228 Mangifera indica Species 0.000 abstract description 2
- 235000014826 Mangifera indica Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000006040 Prunus persica var persica Nutrition 0.000 abstract description 2
- 241000220324 Pyrus Species 0.000 abstract description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 abstract description 2
- 235000009184 Spondias indica Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 abstract description 2
- 235000021017 pears Nutrition 0.000 abstract description 2
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 abstract 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 2
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 1
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 1
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 1
- 235000010086 Setaria viridis var. viridis Nutrition 0.000 description 1
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 244000230342 green foxtail Species 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种果实坚实度检测方法和装置。装置包括悬摆敲击小球、微型压电式加速度传感器、放大器和计算机,利用悬摆小球对果实中部进行敲击,在另一侧由微型压电式加速度传感器获得动力学信号,信号经放大后输给计算机,由计算机进行傅立叶变换和频谱分析,获取响应主频率。利用计算机数据分析软件建立起响应主频率、果实质量、果实密度与果实坚实度的相关计算模型,可以直接计算出果实的坚实度。应用本发明能实现快速、无损伤判断果实的成熟程度。本发明可广泛用干梨、桃、苹果、芒果、蕃茄等果实及其毛果球状果蔬坚实度的检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损伤检测果实坚实度的方法及装置。
背景技术
果实在采收后品质存在优良不莠,不同成熟程度的果实常常混杂在一起。成熟差异在口感中将表现硬、脆、实、松的不同(即坚实度不同,也常称硬度不同)。目前对果实硬脆松软等成熟度的检测方法有定性评价和定量评价,定性评价是利用手感和目测,其检测效果相当不准确,效率低,不能满足果实分级、生产和消费的需要。定量评价是采用破坏方法,如硬度计(国外称Magness-Taylor计)进行针刺;用剪切仪进行果肉的剪切力测定;用食品质地仪测定果实的力与时间的关系等等,这些方法对于完整果实无损伤是完全不适宜的。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现无损伤和快速检测果实坚实度的方法及装置。
本发明的对果实进行坚实度检测的方法,其步骤如下:
1)用摆锤小球在果实中部一侧进行轻微敲击;
2)用与果实中部另一侧紧贴的微型压电式加速度传感器获取所响应的动力学信号;
3)利用放大器将动力学信号进行放大输给计算机,由计算机中的数据采集系统对信号采集、记录和存储,频谱分析模块进行频谱分析获得响应主频率,依据数据分析软件建立起响应主频率、果实质量和果实密度与果实坚实度相关的计算模型:E=f2m2/3ρ1/3,式中,E为坚实度评价值(Pa),f为响应主频率(Hz),m为果实质量(Kg),ρ为果实密度(Kg/m3),按计算模型计算出果实坚实度。
本发明的检测果实坚实度方法所用的检测装置包括测试台、放大器和计算机,测试台上具有悬挂的摆锤小球、显示摆锤小球下落角度的摆动角刻度板,在测试台的平台上设有放果实的料盘、在料盘的一侧安装有用于与料盘中果实相贴的微型压电式加速度传感器,微型压电式加速度传感器的输出端与放大器的输入端相连,放大器的输出端与计算机的输入端相连。
本发明的优点在于:能实现快速、无损伤判断果实的成熟程度,应用广泛。
附图说明
图1为本发明的果实坚实度检测装置示意图
具体实施方式
参照图1,本发明的果实坚实度检测装置包括测试台4、放大器8和计算机10,测试台4上具有悬挂的摆锤小球5,显示摆锤小球下落角度的摆动角刻度板6,图示实例中,摆锤小球5悬挂在位置对准刻度7上,摆锤小球以塑料小球为佳,小球质量为10g-20g,以不产生果实敲击损伤为佳。在测试台的平台上设有放果实1的料盘3、一般用橡胶泥或泡沫制成,在料盘3的一侧安装有用于与果实相贴的微型压电式加速度传感器2,微型压电式加速度传感器的输出端与放大器的输入端相连,放大器的输出端与计算机的输入端相连。
检测时,利用摆锤小球对果实中部一侧进行轻微敲击,摆锤下落敲击角度以45°75°信号,该信号经放大器放大输入计算机,由计算机中的数据采集系统对信号实现A/D转换和数据采集、记录并将测试数据进行存储,频谱分析模块采用快速傅立叶变换进行频谱分析,获取响应值最大的响应主频率。依据数据分析软件建立起响应主频率、果实质量、果实密度与果实坚实度的相关计算模型:E=f2m2/3ρ1/3,式中,E为坚实度评价值(Pa),f为响应主频率(Hz),m为果实质量(Kg),ρ为果实密度(Kg/m3),按计算模型计算出果实坚实度,并在计算机显示器上显示。坚实度评价值E大时,表明果实坚实度越高,果肉越硬实。
本发明可广泛用干梨、桃、苹果、芒果、蕃茄等果实及其毛果球状果蔬坚实度的检测。
Claims (3)
1.果实坚实度的检测方法,其步骤如下:
1)用摆锤小球在果实中部一侧进行轻微敲击;
2)用与果实中部另一侧紧贴的微型压电式加速度传感器获取所响应的动力学信号;
3)利用放大器将动力学信号进行放大输给计算机,由计算机中的数据采集系统对信号采集、记录和存储,频谱分析模块进行频谱分析获得响应主频率,依据数据分析软件建立起响应主频率、果实质量和果实密度与果实坚实度相关的计算模型:E=f2m2/3ρ1/3,式中,E为坚实度评价值(Pa),f为响应主频率(Hz),m为果实质量(Kg),ρ为果实密度(Kg/m3),按计算模型计算出果实坚实度。
2.权利要求1所述的果实坚实度检测方法的装置,其特征是包括测试台(4)、放大器(8)和计算机(10),测试台(4)上设置有悬挂的摆锤小球(5),显示摆锤小球下落角度的摆动角刻度板(6),在测试台(4)的平台上设有放果实的料盘(3)、在料盘(3)的一侧安装有用于与料盘中果实相贴的微型压电式加速度传感器(2),微型压电式加速度传感器的输出端与放大器的输入端相连,放大器的输出端与计算机的输入端相连。
3.权利要求2所述的果实坚实度检测方法的装置,其特征是所说的摆锤小球的质量为10g-20g。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 03141601 CN1217178C (zh) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 果实坚实度的检测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 03141601 CN1217178C (zh) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 果实坚实度的检测方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1474173A CN1474173A (zh) | 2004-02-11 |
CN1217178C true CN1217178C (zh) | 2005-08-31 |
Family
ID=34155368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 03141601 Expired - Fee Related CN1217178C (zh) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 果实坚实度的检测方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1217178C (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100470228C (zh) * | 2006-02-14 | 2009-03-18 | 钢铁研究总院 | 动态断裂力学试验系统 |
CN101216396B (zh) * | 2007-12-26 | 2010-09-15 | 江苏大学 | 颗粒状农业物料撞击特性试验装置及方法 |
US20110040504A1 (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | Rong Zhi Xin Science and Technology Development (Beijing) Co., Ltd. | Fruit maturity determination method and system |
CN102692458A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-09-26 | 东北林业大学 | 基于均匀力敲击的木材及木质复合材料无损检测激励装置 |
CN104034587B (zh) * | 2014-06-17 | 2016-03-30 | 浙江大学 | 一种球形果蔬坚实度的测量方法 |
CN104165794A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-11-26 | 华南农业大学 | 农业物料工况模拟机构及农业物料物理特性测试仪 |
WO2016208253A1 (ja) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | 日立マクセル株式会社 | 硬度計 |
CN105424518A (zh) * | 2015-07-30 | 2016-03-23 | 石河子大学 | 香梨坚实度无损检测装置 |
CN105675720B (zh) * | 2016-04-13 | 2018-04-27 | 浙江大学 | 一种水果坚实度信息在线采集系统和方法 |
CN108414376B (zh) * | 2018-02-13 | 2020-03-24 | 上海市农业科学院 | 便捷式无损伤桃果实硬度测定模型建立方法 |
CN110779862B (zh) * | 2019-10-07 | 2020-08-14 | 浙江大学 | 一种水囊式果蔬紧实度测量装置及方法 |
CN110779861B (zh) * | 2019-10-07 | 2020-08-14 | 浙江大学 | 一种果蔬紧实度测量装置及方法 |
-
2003
- 2003-07-10 CN CN 03141601 patent/CN1217178C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1474173A (zh) | 2004-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1217178C (zh) | 果实坚实度的检测方法及装置 | |
Gómez et al. | Impulse response of pear fruit and its relation to Magness-Taylor firmness during storage | |
Shmulevich et al. | Nondestructive dynamic testing of apples for firmness evaluation | |
Brusewitz et al. | Impact parameters related to post harvest bruising of apples | |
CN101413928B (zh) | 基于声学特性的禽蛋裂纹快速在线无损检测装置及方法 | |
Shmulevich et al. | Detection of fruit firmness by frequency analysis | |
CN104569154B (zh) | 快速无损水果质地的检测方法及装置 | |
Abbaszadeh et al. | Nondestructive determination of watermelon flesh firmness by frequency response | |
Nourain et al. | Firmness evaluation of melon using its vibration characteristic and finite element analysis | |
Elbatawi | An acoustic impact method to detect hollow heart of potato tubers | |
Wang et al. | The firmness detection by excitation dynamic characteristics for peach | |
CN105675720B (zh) | 一种水果坚实度信息在线采集系统和方法 | |
Wang et al. | Relationship between dynamic resonance frequency and egg physical properties | |
CN111141823A (zh) | 一种基于智能手机声信号的哈密瓜成熟度快速检测方法 | |
CN204359750U (zh) | 一种快速无损水果质地的检测装置 | |
CN116660381A (zh) | 一种声学振动无损检测水果硬度的测量系统和方法 | |
CN102411015A (zh) | 西瓜成熟度无损检测仪及检测方法 | |
De Baerdemaeker | The use of mechanical resonance measurements to determine fruit texture. | |
CN202710518U (zh) | 一种西瓜熟度检测装置 | |
Wang et al. | Acoustic impulse response for measuring the firmness of mandarin during storage | |
CN207636544U (zh) | 一种快速无损采集水果质地信息的装置 | |
CN100507476C (zh) | 西瓜成熟度计 | |
Diezma Iglesias et al. | Vibrational analysis of seedless watermelons: use in the detection of internal hollows | |
Diezema Iglesias et al. | Acoustic impulse response for detecting hollow heart in seedless watermelon | |
Lu et al. | Evaluation of tomato quality during storage by acoustic impulse response |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20050831 |