專利名稱：手持式西瓜成熟度無損檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能無損檢測(cè)西瓜成熟度的裝置，尤其是一種手持式西瓜成熟
度檢測(cè)儀，通過改進(jìn)可以檢測(cè)各種品種瓜的成熟度，可應(yīng)用于大型農(nóng)產(chǎn)、百貨商店、農(nóng)業(yè)科
學(xué)院等。
背景技術(shù)：
西瓜成熟度的鑒別方法有很多，最常見的是用手敲打瓜體，通過聽聲音來判斷其成熟度，但這種方法完全取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)。為了使用一種較為客觀、簡便的測(cè)試方法，國內(nèi)外進(jìn)行了一些研究如容重法，通過測(cè)量西瓜體積和重量來判段其成熟度，是借用西瓜排水來分別測(cè)量西瓜的體積和重量，測(cè)量的結(jié)果或者由指針指示，或者通過查表來確定，此方法操作較為復(fù)雜，不適合田間應(yīng)用；阻值法，通過測(cè)量西瓜的電阻率來判斷西瓜的成熟度，是一種有損檢測(cè)方法；電子設(shè)備變聲法，這類方法實(shí)例較多，基本上都是測(cè)量西瓜的共振頻率， 一般都通過傳聲器收集聲音，經(jīng)放大、濾波等操作后，或是由計(jì)算機(jī)處理，給出測(cè)量結(jié)果，或者是由指針儀表或揚(yáng)聲器輸出，仍需人工判斷。就實(shí)用性來看，前者體積過大，造價(jià)高，后者對(duì)操作者仍有一定的要求。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種手持式西瓜成熟度檢測(cè)儀，其旨在于制造出一種簡單、廉價(jià)、方便的簡易裝置。 本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案依據(jù)西瓜在各種階段所產(chǎn)生的固有頻率會(huì)隨著成熟度的增加而減小這一特性，通過測(cè)量西瓜自由振動(dòng)頻率與標(biāo)準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較確定西瓜的成熟度，設(shè)計(jì)制造檢測(cè)儀，它由聲波發(fā)生器、聲波接收器、信號(hào)放大電路、信號(hào)處理電路、低通濾波電路、采樣電路、ADC轉(zhuǎn)換、DSP信號(hào)處理、信號(hào)比較電路、外來標(biāo)準(zhǔn)頻率和液晶顯示組成，組件連接順序?yàn)閳D4箭頭所示；聲波發(fā)生器包括拉桿、輕質(zhì)彈簧、光滑彈道、發(fā)射按鈕、橡膠敲擊槌、皮碗及槽扣；聲波接收器包括固定皮碗、傳聲器、隔音層；信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)放大與低通濾波電路；信號(hào)處理電路包括ADC轉(zhuǎn)換、DSP芯片和信號(hào)比較電路；信號(hào)調(diào)理電路均由相應(yīng)運(yùn)放構(gòu)成的模擬電路；AD轉(zhuǎn)換芯片可以用ADC0809或者其他的AD轉(zhuǎn)換器；信號(hào)發(fā)生器嚴(yán)格控制了一些可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素比如用光滑彈道來消除摩擦；用皮碗緊貼西瓜和信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部的固定槽扣來控制彈射的距離；還要注意彈射的力度，以免彈力過大損壞西瓜；信號(hào)接收器設(shè)置了隔音層，可以用來消除一些環(huán)境噪聲；鍵盤、顯示器、信號(hào)處理都可以用DSP芯片來控制。 本實(shí)用新型的積極效果在于結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、攜帶方便，易于推廣。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖[0007] 圖2本實(shí)用新型的聲波發(fā)生器圖[0008] 圖3為本實(shí)用新型的聲波的聲波接收器圖 圖4為本實(shí)用新型的聲波的方框圖 圖5為本實(shí)用新型的聲波的放大、低通濾波電路圖 圖中1為拉桿、2為彈簧、3為發(fā)射按鈕、4為敲擊錘、5為皮碗、6為槽扣、7為彈道、8為固定皮碗、9為傳聲器、10為隔音層。[0012] 實(shí)施方式 參見附圖l-5，一種手持式西瓜成熟度檢測(cè)儀是由聲波發(fā)生器、聲波接收器、信號(hào)放大電路、低通濾波電路、采樣電路、ADC轉(zhuǎn)換、DSP信號(hào)處理、信號(hào)比較電路、外來標(biāo)準(zhǔn)頻率產(chǎn)生電路以及液晶顯示器依次連接而成。其聲波發(fā)生器(如圖2所示)由拉桿1、彈簧2、光滑彈道7、發(fā)射按鈕3、橡膠敲擊槌4、皮碗5及槽扣6組成。用力拉彈簧使槽扣到達(dá)發(fā)射按鈕處使其扣住，然后將聲波發(fā)生器緊貼于西瓜表面，按下發(fā)射按鈕3，釋放彈簧2使其敲擊西瓜，聲波發(fā)生器便產(chǎn)生聲波，經(jīng)由聲波接收器將信號(hào)送至放大電路對(duì)其進(jìn)行放大，接著將其送給低通濾波電路進(jìn)行濾波，通過采樣電路取出信號(hào)，由ADC轉(zhuǎn)換電路及DSP芯片對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后與送來的標(biāo)準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較，通過比較后的信號(hào)再返回給DSP芯片，由DSP控制液晶顯示其正確結(jié)果(成熟度)。 具體實(shí)施檢測(cè)時(shí)，附圖2中將聲波發(fā)生器緊貼于西瓜表面，當(dāng)聲波發(fā)生器處于拉伸狀態(tài)時(shí)，按下發(fā)射按鈕3，釋放彈簧2使其敲擊西瓜，產(chǎn)生聲波，此聲波經(jīng)傳聲器將信號(hào)送至放大電路U1A、U1B、U1C及低通濾波電路U1D，經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換電路后接至DSP芯片，由DSP芯片將其信號(hào)進(jìn)行處理，再將信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)進(jìn)行比較，其結(jié)果由DSP芯片控制液晶顯示器顯示為"未熟"、"已熟"、"過熟"或按等級(jí)顯示西瓜的品質(zhì)。
權(quán)利要求手持式西瓜成熟度無損檢測(cè)儀，由聲波發(fā)生器、聲波接收器、信號(hào)處理、DSP電路、ADC轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)比較電路、外來標(biāo)準(zhǔn)頻率電路以及液晶顯示電路組成，組件連接順序?yàn)閳D中箭頭所示，其特征在于；聲波發(fā)生器由拉桿(1)、輕質(zhì)彈簧(2)、光滑彈道(7)、發(fā)射按鈕(3)、橡膠敲擊槌(4)及皮碗(5)組成，拉桿上設(shè)有槽扣(6)；聲波接收器由固定皮碗(8)、傳聲器(9)、隔音層(10)組成；放大電路、低通濾波電路、比較放大電路均為LM324集成運(yùn)算放大器或其它類似的運(yùn)放構(gòu)成；信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)放大與低通濾波電路；信號(hào)處理電路包括了ADC轉(zhuǎn)換、DSP芯片和信號(hào)比較電路；信號(hào)調(diào)理電路均由相應(yīng)運(yùn)放構(gòu)成的模擬電路；AD轉(zhuǎn)換芯片為ADC0809或者其他的AD轉(zhuǎn)換器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式西瓜成熟度無損檢測(cè)儀，其特征在于顯示器為液晶顯示屏或其他用于顯示的器件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持持式西瓜成熟度無損檢測(cè)儀，其特征在于聲波發(fā)生器為彎曲形或手柄形或手槍形形狀；拉桿上的槽扣為正方形或三角形或梯形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式西瓜成熟度無損檢測(cè)儀，其特征在于傳聲器為駐極體話筒或其他類似的將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的發(fā)生器。
專利摘要手持式西瓜成熟度無損檢測(cè)儀，它由聲波發(fā)生器、前置信號(hào)調(diào)理模塊、DSP信號(hào)處理以及比較電路組成，其組件連接關(guān)系順序如圖中箭頭所示。當(dāng)聲波發(fā)生器敲擊西瓜時(shí)，使西瓜產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，然后經(jīng)前置信號(hào)調(diào)理模塊對(duì)此信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，使調(diào)理后的信號(hào)送至DSP信號(hào)處理電路(包括ADC)，由DSP處理電路產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)，與比較電路中的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，然后再送回至DSP處理電路，對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行分析處理，最后由液晶顯示出結(jié)果(成熟度)。
文檔編號(hào)G01N29/04GK201548524SQ200920066118
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉志壯, 劉玉善, 張勇彪, 洪自德, 王江, 計(jì)春龍, 陳蓉 申請(qǐng)人:劉志壯