专利名称：手持式西瓜成熟度无损检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能无损检测西瓜成熟度的装置，尤其是一种手持式西瓜成熟
度检测仪，通过改进可以检测各种品种瓜的成熟度，可应用于大型农产、百货商店、农业科
学院等。
背景技术：
西瓜成熟度的鉴别方法有很多，最常见的是用手敲打瓜体，通过听声音来判断其成熟度，但这种方法完全取决于操作者的经验。为了使用一种较为客观、简便的测试方法，国内外进行了一些研究如容重法，通过测量西瓜体积和重量来判段其成熟度，是借用西瓜排水来分别测量西瓜的体积和重量，测量的结果或者由指针指示，或者通过查表来确定，此方法操作较为复杂，不适合田间应用；阻值法，通过测量西瓜的电阻率来判断西瓜的成熟度，是一种有损检测方法；电子设备变声法，这类方法实例较多，基本上都是测量西瓜的共振频率， 一般都通过传声器收集声音，经放大、滤波等操作后，或是由计算机处理，给出测量结果，或者是由指针仪表或扬声器输出，仍需人工判断。就实用性来看，前者体积过大，造价高，后者对操作者仍有一定的要求。

发明内容本实用新型提供一种手持式西瓜成熟度检测仪，其旨在于制造出一种简单、廉价、方便的简易装置。 本实用新型采用如下技术方案依据西瓜在各种阶段所产生的固有频率会随着成熟度的增加而减小这一特性，通过测量西瓜自由振动频率与标准频率进行比较确定西瓜的成熟度，设计制造检测仪，它由声波发生器、声波接收器、信号放大电路、信号处理电路、低通滤波电路、采样电路、ADC转换、DSP信号处理、信号比较电路、外来标准频率和液晶显示组成，组件连接顺序为图4箭头所示；声波发生器包括拉杆、轻质弹簧、光滑弹道、发射按钮、橡胶敲击槌、皮碗及槽扣；声波接收器包括固定皮碗、传声器、隔音层；信号调理电路包括信号放大与低通滤波电路；信号处理电路包括ADC转换、DSP芯片和信号比较电路；信号调理电路均由相应运放构成的模拟电路；AD转换芯片可以用ADC0809或者其他的AD转换器；信号发生器严格控制了一些可能会影响实验结果的因素比如用光滑弹道来消除摩擦；用皮碗紧贴西瓜和信号发生器内部的固定槽扣来控制弹射的距离；还要注意弹射的力度，以免弹力过大损坏西瓜；信号接收器设置了隔音层，可以用来消除一些环境噪声；键盘、显示器、信号处理都可以用DSP芯片来控制。 本实用新型的积极效果在于结构简单、制造成本低、携带方便，易于推广。
图1为本实用新型的结构示意图[0007] 图2本实用新型的声波发生器图[0008] 图3为本实用新型的声波的声波接收器图 图4为本实用新型的声波的方框图 图5为本实用新型的声波的放大、低通滤波电路图 图中1为拉杆、2为弹簧、3为发射按钮、4为敲击锤、5为皮碗、6为槽扣、7为弹道、8为固定皮碗、9为传声器、10为隔音层。[0012] 实施方式 参见附图l-5，一种手持式西瓜成熟度检测仪是由声波发生器、声波接收器、信号放大电路、低通滤波电路、采样电路、ADC转换、DSP信号处理、信号比较电路、外来标准频率产生电路以及液晶显示器依次连接而成。其声波发生器(如图2所示)由拉杆1、弹簧2、光滑弹道7、发射按钮3、橡胶敲击槌4、皮碗5及槽扣6组成。用力拉弹簧使槽扣到达发射按钮处使其扣住，然后将声波发生器紧贴于西瓜表面，按下发射按钮3，释放弹簧2使其敲击西瓜，声波发生器便产生声波，经由声波接收器将信号送至放大电路对其进行放大，接着将其送给低通滤波电路进行滤波，通过采样电路取出信号，由ADC转换电路及DSP芯片对信号进行处理后与送来的标准频率进行比较，通过比较后的信号再返回给DSP芯片，由DSP控制液晶显示其正确结果(成熟度)。 具体实施检测时，附图2中将声波发生器紧贴于西瓜表面，当声波发生器处于拉伸状态时，按下发射按钮3，释放弹簧2使其敲击西瓜，产生声波，此声波经传声器将信号送至放大电路U1A、U1B、U1C及低通滤波电路U1D，经ADC转换电路后接至DSP芯片，由DSP芯片将其信号进行处理，再将信号与标准频率信号进行比较，其结果由DSP芯片控制液晶显示器显示为"未熟"、"已熟"、"过熟"或按等级显示西瓜的品质。
权利要求手持式西瓜成熟度无损检测仪，由声波发生器、声波接收器、信号处理、DSP电路、ADC转换电路、信号比较电路、外来标准频率电路以及液晶显示电路组成，组件连接顺序为图中箭头所示，其特征在于；声波发生器由拉杆(1)、轻质弹簧(2)、光滑弹道(7)、发射按钮(3)、橡胶敲击槌(4)及皮碗(5)组成，拉杆上设有槽扣(6)；声波接收器由固定皮碗(8)、传声器(9)、隔音层(10)组成；放大电路、低通滤波电路、比较放大电路均为LM324集成运算放大器或其它类似的运放构成；信号调理电路包括信号放大与低通滤波电路；信号处理电路包括了ADC转换、DSP芯片和信号比较电路；信号调理电路均由相应运放构成的模拟电路；AD转换芯片为ADC0809或者其他的AD转换器。
2. 根据权利要求1所述的手持式西瓜成熟度无损检测仪，其特征在于显示器为液晶显示屏或其他用于显示的器件。
3. 根据权利要求1所述的手持持式西瓜成熟度无损检测仪，其特征在于声波发生器为弯曲形或手柄形或手枪形形状；拉杆上的槽扣为正方形或三角形或梯形。
4. 根据权利要求1所述的手持式西瓜成熟度无损检测仪，其特征在于传声器为驻极体话筒或其他类似的将声音信号转换成电信号的发生器。
专利摘要手持式西瓜成熟度无损检测仪，它由声波发生器、前置信号调理模块、DSP信号处理以及比较电路组成，其组件连接关系顺序如图中箭头所示。当声波发生器敲击西瓜时，使西瓜产生一个信号，然后经前置信号调理模块对此信号进行放大、滤波，使调理后的信号送至DSP信号处理电路(包括ADC)，由DSP处理电路产生一个输出信号，与比较电路中的标准信号进行比较，然后再送回至DSP处理电路，对比较结果进行分析处理，最后由液晶显示出结果(成熟度)。
文档编号G01N29/04GK201548524SQ200920066118
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月25日 优先权日2009年9月25日
发明者刘志壮, 刘玉善, 张勇彪, 洪自德, 王江, 计春龙, 陈蓉 申请人:刘志壮