[发明专利]西瓜密度在线检测方法与装置

权利要求书

1.一种西瓜密度在线检测方法，其特征在于，该方法具体为：将西瓜放入共振腔体后，将一定频率的调频波输入共振腔体，引起共振腔体内部空气振动产生共振，再将共振信号经快速傅里叶变换提取出共振频率，通过下式得到西瓜的体积：

；

式中，V是被测物西瓜的体积，W是共振腔体的容积，f₀是空共振腔体的共振频率，f_p是西瓜放入共振腔体后的共振频率，b是校正系数；

最后由西瓜质量除以西瓜体积得到西瓜的密度。

2.一种西瓜密度在线检测装置，其特征在于，它包括检测系统、输送系统和控制系统；其中，所述检测系统主要由共振腔体（1）、共振腔底盖（2）、安装架（13）、可调支座（14）、信号发生器（6）、放大器（5）、扬声器（4）、扬声器支座（10）、传声器（3）、数据采集卡（7）、重力传感器（9）、托板（8）和气缸（19）组成；所述共振腔体（1）固定在安装架（13）上，传声器（3）固定在共振腔体（1）的细颈（16）上并高度可调，扬声器（4）通过扬声器支座（10）安装在共振腔体（1）的细颈（16）正上方，扬声器支座（10）通过定位螺钉（11）实现高度上下调节，重力传感器（9）与气缸（19）上的活塞固定连接，托板（8）固定在重力传感器（9）上，信号发生器（6）、放大器（5）和扬声器（4）依次相连，传声器（3与数据采集卡（7相连；所述输送系统主要由倍速链（17、导轨（18）、机架（20）、电机（21）、动力链（22）、链轮（23）、侧板（24）、输送托（25）、第一阻挡器（27）、第二阻挡器（28）组成；所述倍速链（17）安装在导轨（18）上，导轨（18）固定在机架（20）上，由电机（21）通过动力链（22）和链轮（23）驱动；电机（21）安装在机架（20）的侧板（24）上，第一阻挡器（27）安装在机架（20）上，位于两条倍速链（17）的中间，上升状态阻挡置于倍速链（17）上的输送托（25）前行，下降状态时输送托（25）可通过；所述控制系统由PLC、控制台（30）、第一接近开关（31）、第二接近开关（32）、第三接近开关（33）、工控机（34）、变频器、气动控制阀组成；第一接近开关（31）安装在安装架（13）上，检测共振腔底盖（2）是否合上；第二接近开关（32）安装在检测工位右侧，检测输送托（25）是否离开检测工位；第三接近开关（33）安装在检测工位左侧，检测输送托（25）是否进入检测工位；变频器、PLC和开关电源安装在控制柜内，变频器与电机（21）相连，控制电机（21）的转速；第一接近开关（31）、第二接近开关（32）、第三接近开关（33）、第一阻挡器（27）、第二阻挡器（28）、变频器和气动控制阀均与PLC相连，气动控制阀安装在安装架（13）上，工控机（34）与数据采集卡（7）相连。

3.一种西瓜密度在线检测装置，其特征在于，它包括检测系统、输送系统和控制系统；其中，所述检测系统主要由共振腔体（1）、共振腔底盖（2）、安装架（13）、可调支座（14）、信号发生器（6）、放大器（5）、扬声器（4）、扬声器支座（10）、传声器（3）、数据采集卡（7）、重力传感器（9）、托板（8）和气缸（19）组成；所述共振腔体（1）固定在安装架（13）上，传声器（3）固定在共振腔体（1）的细颈（16）上并高度可调，扬声器（4）通过扬声器支座（10）安装在共振腔体（1）的细颈（16）正上方，扬声器支座（10）通过定位螺钉（11）实现高度上下调节，重力传感器（9）与气缸上的活塞固定连接，托板（8）固定在重力传感器（9）上，信号发生器（6）、放大器（5）和扬声器（4）依次相连，传声器（3）与数据采集卡（7）相连；所述输送系统由倍速链（17）、第二西瓜托盘（42）、第三阻挡器（35）、第一拨杆（38）、第二拨杆（40）、第一气动马达（39）、第二气动马达（41）、过渡板（37）和导向条（36）组成；所述所述倍速链（17）安装在导轨（18）上，构成倍速链传动装置；第一拨杆（38）和第二拨杆（40）分别安装在第一气动马达（39）和第二气动马达（41）轴端，第一气动马达（39）安装在左侧的倍速链（17）外侧，第二气动马达（41）安装在过渡板（37）上，过渡板（37）固定在安装架（13）上，与倍速链（17）上侧处于同一水平面；导向条（36）分别安装在过渡板（37）和共振腔底盖（2）上，置于倍速链（17）上的第二西瓜托盘（38）通过倍速链（17）输送到传动装置左侧时，第三阻挡器（35）工作，阻挡后面的第二西瓜托盘（42）前进，同时第一气动马达（39）工作带动第一拨杆（38）转动，将第二西瓜托盘（38）在导向条（36）的限位下推入检测工位的共振腔底盖（2）上，检测完成后第二气动马达（41）工作带动第二拨杆（36）转动，将第二西瓜托盘（42）推入检测系统右侧的倍速链传动装置上；所述控制系统由PLC、工控机（34）、第四接近开关（43）、第五接近开关（44）、第六接近开关（45）、变频器、气动控制阀组成；第四接近开关（43）安装在检测系统左侧倍速链（17）上，以检测第二西瓜托盘（42）是否到达检测系统入口处；第五接近开关（44）安装在安装架（13）上，以检测共振腔底盖（2）是否合上；第六接近开关（45）安装在检测系统右侧倍速链（17）上，检测第二西瓜托盘（42）是否离开检测系统；变频器、PLC和开关电源安装在控制柜内，变频器与电机（21）相连，控制电机（21）的转速；第五接近开关（44）、第六接近开关（45）、变频器、第三阻挡器（35）和气动控制阀均与PLC相连，气动控制阀安装在安装架（13）上，工控机（34）与数据采集卡（7）相连。