[实用新型]一种手握式西瓜测熟仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种西瓜测熟装置，具体涉及一种手握式西瓜测熟仪。

背景技术

西瓜是深受人们喜爱的消暑水果，在判断西瓜成熟度方面，人们已经积累了丰富的经验，如看纹路、闻气味、听声音的“外部形态观察法”，计算西瓜生长期等。但这些方法多依赖于个人经验等主观因素且为定性分析，缺乏定量标准，消费者难以掌握。

通过检测果汁含糖量可以客观描述西瓜成熟度，但这种方法需将西瓜切开，是损坏性的，无法做到大样本、快速检测，且成本昂贵。

综上所述，研发能科学、快速、无损地检验西瓜成熟度的仪器对于有效降低交易成本、促进消费具有十分重要的社会意义和可观的经济效益。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能快速、无损地检测西瓜成熟度的仪器。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种手握式西瓜测熟仪，包括壳体、加速度计、振动传感器、电荷放大器、显示器、MCU（单片微型计算机）和键盘；加速度计设于壳体一端表面；振动传感器、电荷放大器和MCU均设于壳体内；键盘和显示器设于壳体表面；加速度计依次通过振动传感器和电荷放大器与MCU相连；键盘和显示器分别与MCU相连。

本实用新型手握式西瓜测熟仪还包括检测按钮；检测按钮与MCU相连。

其中，壳体中间设有手握凹槽。壳体呈圆柱体笔状；加速度计设于壳体的头部笔尖处，检测表面为平面；键盘设于壳体的尾部。

壳体表面设有翻盖式保护壳；键盘设于翻盖式保护壳内。

加速度计上设有PVDF高分子压电薄膜传感器。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：本实用新型手握式西瓜测熟仪利用加速度计检测西瓜的弹性模量，从而推断西瓜的成熟度，无需破坏西瓜的完整性。本实用新型手握式西瓜测熟仪体积小，携带方便，结构简单，操作容易，对西瓜的成熟度测量精确度和灵敏度高。

附图说明

图1为本实用新型手握式西瓜测熟仪的结构示意图；

图2为本实用新型手握式西瓜测熟仪的内部控制图。

图中，1-壳体，2-加速度计，3-检测按钮，4-显示器，5-键盘，6-翻盖式保护壳，7-手握凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型手握式西瓜测熟仪进行详细说明。

如图1、图2所示，本实用新型一种手握式西瓜测熟仪，它包括壳体1、加速度计2（上有PVDF高分子压电薄膜传感器）、检测按钮3、显示器4、键盘5、翻盖式保护壳6、手握凹槽7、振动传感器、电荷放大器和MCU。其中，加速度计采用无机硅胶制成，振动传感器采用电阻应变式振动传感器，电荷放大器采用BBF2－WS－2401电荷放大器，MCU采用STM32F103系列。其中，PVDF高分子压电薄膜传感器至于加速度计2上，并与振动传感器相连接，振动传感器的另一端接电荷放大器的输入端，电荷放大器的输出端与单片微型计算机（MCU）的信号转换输入端连接，单片微型计算机（MCU）的另一输入端与键盘连接，输出端连接显示器。加速度计2用于给被敲击后的西瓜提供反向加速度，其上的PVDF高分子压电薄膜传感器用于捕获西瓜的振动量。检测按钮3用于控制单片微型计算机（MCU）存储、计算等各功能部分的开关。显示器4用于显示西瓜的成熟度，输出方式为“成熟度：b”（b为0－10之间的整数或小数）。键盘5用于输入待测西瓜的质量（单位为kg），该质量可通过称量计测量或其他方式获得。翻盖式保护壳6用于保护键盘免于水渍、灰尘等的污染，设计为翻盖式结构，可根据需要随意开启。手握凹槽7用于控制使用仪器时的手握位置，体现优良的人机关系。

本实用新型实施的原理在于：

西瓜内部分为瓜皮和瓜瓤。从力学角度，瓜瓤各部位性能相差较大，因此瓜瓤又可分为3层，第一层为接近瓜皮部分，第二层为中间层，第三层为中心部分。西瓜在成熟过程中，内部瓜瓤组织的细胞间结合力变小,因此瓜瓤变松、脆，瓜瓤的弹性模量随成熟而变小。

若将西瓜简化为多层次球状弹性体，当其受到瞬态冲击时，球体将产生振动响应。按照弹性体振动理论，由冲击造成的振动响应频率是弹性体的固有频率。球体的固有频率与其材料的密度、几何尺寸和弹性模量等因素有关，其关系可由球体振动的微分方程解出，得到弹性模量E与固有频率f之间的关系：E∝f²m²/³。因此f²m²/³可用来作为估计西瓜弹性模量的指标，用a表示。