[发明专利]一种哈密瓜成熟度声学无损检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种哈密瓜成熟度声学无损检测装置。

背景技术

哈密瓜是新疆的特色瓜果和国家地理标志产品，近年来哈密瓜的种植面积快速增加，2002-2009年种植面积从2.60万hm²增长到8.67万hm²。然而，市场上哈密瓜品质良莠不一，降低了整体价格。其原因有：（1）内地大量引种的哈密瓜品质低，但却打着新疆“哈密瓜”的牌子，影响新疆精品哈密瓜的声誉；（2）新疆瓜农为了抢占早市，或者在五、六成熟时采摘，或者使用“乙烯利”等催熟，使品质差的哈密瓜流入市场，以次充好；（3）由于园艺管理水平高低不同，同一瓜园品质哈密瓜品质也有较大差异。传统哈密瓜成熟度的识别主要靠看（网纹及颜色）、闻（香味）、按（软硬），但易疲劳且检测结果受主观影响大；水果硬度计和糖度计可用来检测哈密瓜成熟度，但属于破坏性检测。因此，如何实现哈密瓜成熟度的无损检测，是哈密瓜产业迫切需要解决的问题，对实现哈密瓜分级以提高商品率具有重要意义。

目前国内外有关瓜果成熟度无损检测方法主要有可见/近红外光谱法、高光谱法、振动法、激光多普勒测振法、声学法等技术。可见/近红外光谱法是无损检测技术研究热点之一，对于皮厚、体积大的瓜果，其内部糖度分布差异较大，该检测法的光源投射性能有限，需要较强的光源功率；高光谱法是光谱和图像融合的新技术，也可用于瓜果成熟度的检测，但需海量数据处理，检测设备昂贵；振动法也可用于瓜果的成熟度检测，感测信号的加速度传感器必须贴在试样上，不仅固连困难，而且会因其附加质量而影响瓜果的自由振动，检测误差大；激光多普勒测振法（LDV）可以通过振动信号检测瓜果的成熟度，尽管该方法测量精度高，但正弦信号扫描时间长，检测慢且设备过于昂贵；近年来，声学法检测技术日趋成熟，对瓜果成熟度检测稳定性和精度都不断提高，其检测设备也较低廉，具有较好的技术应用开发优势。

发明内容

本发明的目的是一种哈密瓜成熟度声学无损检测装置，它结构简单，操作简便，检测精度高。有效减少市场上哈密瓜品质参差不齐，质优价低的现象，解决了目前市场上哈密瓜成熟度检测仪器破坏性检测，价格昂贵的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明其特点在于：由工作台、声音激励部件、哈密瓜支撑座、声音信号感测部件和信号处理器五部分构成，所述的声音激励部件、哈密瓜支撑座和声音信号感测部件均设在工作台上；所述的工作台上带有一个托盘滑块槽和两个连接块槽；所述的声音激励部件由弹簧激励锤、弹簧激励锤支撑座、弹簧激励锤台架、摆动夹持体、缓冲垫、摆动夹持体摆动角度调节弹簧、连接轴、连接块构成；所述的哈密瓜支撑座由漏斗式托盘和托盘滑块构成；所述的声音信号感测部件由固定夹持体、缓冲垫、电容式传声器、电容式传声器固定筒构成；所述的电容式传声器设于电容式传声器固定筒内；所述的电容式传声器定距筒安装在所述的固定夹持体内，所述的信号处理器与所述的电容式传声器连接，所述的电容式传声器采集声音信号经过信号处理器进行信号放大和抗凝滤波处理获得时域和频域信号；所述的摆动夹持体和固定夹持体相对设置在工作台上。

上述连接块设有两块，所述的摆动夹持体摆动角度调节弹簧设有两个，所述的连接块上带有轴孔，所述的摆动夹持体上带有轴孔，所述的连接块固定在所述的连接块槽内，所述的摆动夹持体通过连接轴和连接块安装在工作台上，使所述的摆动夹持体可在工作台上绕所述的连接轴摆动，所述的摆动夹持体摆动角度调节弹簧设在连接块内 ，并与连接块上的轴孔同圆心，摆动夹持体摆动角度调节弹簧一端扭臂固定在所述的摆动夹持体内，对应端扭臂固定在所述的连接块内，使哈密瓜放置于哈密瓜支撑座后摆动夹持体能迅速夹持住哈密瓜。

上述的弹簧激励锤台架上带有调距槽，所述的弹簧激励锤支撑座带有调距片，所述的调距槽与调距片相配合，使所述的弹簧激励锤支撑座在所述的弹簧激励锤台架上带动所述的弹簧激励锤移动，并起到调节所述的弹簧激励锤头与哈密瓜之间距离一致的作用，使得弹簧激励锤激励力的大小恒定。

上述缓冲垫设有四块，所述的摆动夹持体上部相对应设置两块缓冲垫，所述的固定夹持体上部相对应设置两块缓冲垫，所述的摆动夹持体的缓冲垫分别与所述的固定夹持体的缓冲垫相对应形成夹持弧，夹持哈密瓜两侧，带动所述的托盘滑块在所述的托盘滑块槽内滑动，摆正哈密瓜的位置，使所述的电容式传声器更为准确、清晰的采集哈密瓜赤道部的声信号。

上述固定夹持体上带有聚音槽，减少了噪音对声音信号的干扰。