專利名稱：果實堅實度的檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無損傷檢測果實堅實度的方法及裝置。
背景技術(shù)：
果實在采收后品質(zhì)存在優(yōu)良不莠，不同成熟程度的果實常?；祀s在一起。成熟差異在口感中將表現(xiàn)硬、脆、實、松的不同(即堅實度不同，也常稱硬度不同)。目前對果實硬脆松軟等成熟度的檢測方法有定性評價和定量評價，定性評價是利用手感和目測，其檢測效果相當(dāng)不準確，效率低，不能滿足果實分級、生產(chǎn)和消費的需要。定量評價是采用破壞方法，如硬度計(國外稱Magness-Taylor計)進行針刺；用剪切儀進行果肉的剪切力測定；用食品質(zhì)地儀測定果實的力與時間的關(guān)系等等，這些方法對于完整果實無損傷是完全不適宜的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)無損傷和快速檢測果實堅實度的方法及裝置。
本發(fā)明的對果實進行堅實度檢測的方法，其步驟如下1)用擺錘小球在果實中部一側(cè)進行輕微敲擊；2)用與果實中部另一側(cè)緊貼的微型壓電式加速度傳感器獲取所響應(yīng)的動力學(xué)信號；3)利用放大器將動力學(xué)信號進行放大輸給計算機，由計算機中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信號采集、記錄和存儲，頻譜分析模塊進行頻譜分析獲得響應(yīng)主頻率，依據(jù)數(shù)據(jù)分析軟件建立起響應(yīng)主頻率、果實質(zhì)量和果實密度與果實堅實度相關(guān)的計算模型E＝f2m2/3ρ1/3，式中，E為堅實度評價值(Pa)，f為響應(yīng)主頻率(Hz)，m為果實質(zhì)量(kg)，ρ為果實密度(Kg/m3)，按計算模型計算出果實堅實度。
本發(fā)明的檢測果實堅實度方法所用的檢測裝置包括測試臺、放大器和計算機，測試臺上具有懸掛的擺錘小球、顯示擺錘小球下落角度的擺動角刻度板，在測試臺的平臺上設(shè)有放果實的料盤、在料盤的一側(cè)安裝有用于與料盤中果實相貼的微型壓電式加速度傳感器，微型壓電式加速度傳感器的輸出端與放大器的輸入端相連，放大器的輸出端與計算機的輸入端相連。
本發(fā)明的優(yōu)點在于能實現(xiàn)快速、無損傷判斷果實的成熟程度，應(yīng)用廣泛。


圖1為本發(fā)明的果實堅實度檢測裝置示意圖具體實施方式
參照圖1，本發(fā)明的果實堅實度檢測裝置包括測試臺4、放大器8和計算機10，測試臺4上具有懸掛的擺錘小球5，顯示擺錘小球下落角度的擺動角刻度板6，圖示實例中，擺錘小球5懸掛在位置對準刻度7上，擺錘小球以塑料小球為佳，小球質(zhì)量為10g-20g，以不產(chǎn)生果實敲擊損傷為佳。在測試臺的平臺上設(shè)有放果實1的料盤3、一般用橡膠泥或泡沫制成，在料盤3的一側(cè)安裝有用于與果實相貼的微型壓電式加速度傳感器2，微型壓電式加速度傳感器的輸出端與放大器的輸入端相連，放大器的輸出端與計算機的輸入端相連。
檢測時，利用擺錘小球?qū)麑嵵胁恳粋?cè)進行輕微敲擊，擺錘下落敲擊角度以45°75°信號，該信號經(jīng)放大器放大輸入計算機，由計算機中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信號實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集、記錄并將測試數(shù)據(jù)進行存儲，頻譜分析模塊采用快速傅立葉變換進行頻譜分析，獲取響應(yīng)值最大的響應(yīng)主頻率。依據(jù)數(shù)據(jù)分析軟件建立起響應(yīng)主頻率、果實質(zhì)量、果實密度與果實堅實度的相關(guān)計算模型E＝f2m2/3ρ1/3，式中，E為堅實度評價值(Pa)，f為響應(yīng)主頻率(Hz)，m為果實質(zhì)量(Kg)，ρ為果實密度(kg/m3)，按計算模型計算出果實堅實度，并在計算機顯示器上顯示。堅實度評價值E大時，表明果實堅實度越高，果肉越硬實。
本發(fā)明可廣泛用干梨、桃、蘋果、芒果、蕃茄等果實及其毛果球狀果蔬堅實度的檢測。
權(quán)利要求
1.果實堅實度的檢測方法，其步驟如下1)用擺錘小球在果實中部一側(cè)進行輕微敲擊；2)用與果實中部另一側(cè)緊貼的微型壓電式加速度傳感器獲取所響應(yīng)的動力學(xué)信號；3)利用放大器將動力學(xué)信號進行放大輸給計算機，由計算機中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信號采集、記錄和存儲，頻譜分析模塊進行頻譜分析獲得響應(yīng)主頻率，依據(jù)數(shù)據(jù)分析軟件建立起響應(yīng)主頻率、果實質(zhì)量和果實密度與果實堅實度相關(guān)的計算模型E＝f2m2/3ρ1/3，式中，E為堅實度評價值(Pa)，f為響應(yīng)主頻率(Hz)，m為果實質(zhì)量(Kg)，ρ為果實密度(Kg/m3)，按計算模型計算出果實堅實度。
2.權(quán)利要求1所述的果實堅實度檢測方法的裝置，其特征是包括測試臺(4)、放大器(8)和計算機(10)，測試臺(4)上設(shè)置有懸掛的擺錘小球(5)，顯示擺錘小球下落角度的擺動角刻度板(6)，在測試臺(4)的平臺上設(shè)有放果實的料盤(3)、在料盤(3)的一側(cè)安裝有用于與料盤中果實相貼的微型壓電式加速度傳感器(2)，微型壓電式加速度傳感器的輸出端與放大器的輸入端相連，放大器的輸出端與計算機的輸入端相連。
3.權(quán)利要求2所述的果實堅實度檢測方法的裝置，其特征是所說的擺錘小球的質(zhì)量為10g-20g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種果實堅實度檢測方法和裝置。裝置包括懸擺敲擊小球、微型壓電式加速度傳感器、放大器和計算機，利用懸擺小球?qū)麑嵵胁窟M行敲擊，在另一側(cè)由微型壓電式加速度傳感器獲得動力學(xué)信號，信號經(jīng)放大后輸給計算機，由計算機進行傅立葉變換和頻譜分析，獲取響應(yīng)主頻率。利用計算機數(shù)據(jù)分析軟件建立起響應(yīng)主頻率、果實質(zhì)量、果實密度與果實堅實度的相關(guān)計算模型，可以直接計算出果實的堅實度。應(yīng)用本發(fā)明能實現(xiàn)快速、無損傷判斷果實的成熟程度。本發(fā)明可廣泛用干梨、桃、蘋果、芒果、蕃茄等果實及其毛果球狀果蔬堅實度的檢測。
文檔編號G01N3/30GK1474173SQ0314160
公開日2004年2月11日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者王俊, 王 俊 申請人:浙江大學(xué)