[发明专利]一种基于压电梁式传感器的香梨硬度声振无损检测系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于压电梁式传感器的香梨硬度声振无损检测系统及方法，由软件和硬件系统构成。软件系统由HA‑405型电压放大器、VibPilot振动控制与动态信号采集分析仪和计算机（SO Analyzer 4.1软件）构成。硬件系统由3条Q220‑A4‑303YB 型压电梁式传感器、3条3C‑2Y型同轴电缆线（75欧姆）、3根50×50mm型材、3个配套螺母、3个三角支架、3张PCB板和果床支撑材料（软质聚乙烯泡沫）构成。本发明能较准确、快速的检测香梨硬度，其装置中的软质聚乙烯泡沫，支撑香梨，可以保证其自由振动，以实现香梨的无损检测；压电梁式传感器高灵敏度地感测信号，不需与试样之间产生特殊的定位要求，也不受环境噪声的影响，同时具有声阻抗低、频响宽、质轻价廉的优点，可实现香梨硬度自动高效的检测评定。本发明首次使用3条压电梁式传感器，可同时在香梨的赤道部和萼端感测，同一种硬度评估方法构建硬度检测模型，该模型不受果形变化影响，可以更精确、更全面地判断水果内部品质的优劣，有效减少市场上香梨品质质优价低的现象，以提高香梨等级和商品率，解决了目前市场上水果硬度检测仪器破坏性检测、受噪声影响较大、价格昂贵等问题。

主权项

1.一种基于压电梁式传感器的香梨硬度声振无损检测方法，其特征在于：本发明所采用的检测系统可同时在香梨的赤道部和萼端感测，同提出的一种硬度评估方法构建硬度检测模型，该模型不受果形变化影响，可以更精确、更全面地判断水果内部品质的优劣，硬度评估方法所用的指标如下：式中f₁和f₂分别为赤道部和萼端的共振频率，m为香梨质量，ρ为香梨密度； 该硬度评估指标可以准确地评估香梨硬度，并成功的消除果形影响。