專利名稱：共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種辨別水果成熟程度的方法，特別是一種利用共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻 率辨別其質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
人們通常通過拍擊葫蘆科水果(如西瓜)判斷其成熟程度，其結(jié)果往往具有較大的主觀 性，且可能由于人為失誤造成判斷錯(cuò)誤。普遍經(jīng)驗(yàn)為熟瓜的聲音較為沉悶，生瓜則比較清脆。 由此想到西瓜的本征頻率可能與其成熟程度有關(guān)。因而想到能夠設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單實(shí)用的電子瓜 果鑒別裝置，利用電子鑒別代替人工鑒別以提高準(zhǔn)確性。當(dāng)然，這種鑒別必須建立在對(duì)西瓜 的成熟程度與頻率關(guān)系充分了解的基礎(chǔ)之上，因此我們首先通過實(shí)驗(yàn)對(duì)西瓜的頻率與其成熟 程度及其它可能的干擾因素間的關(guān)系進(jìn)行了解。
目前，國(guó)內(nèi)已有利用容量測(cè)量、電阻值測(cè)量和成熟細(xì)胞測(cè)量等方法來(lái)鑒別西瓜的成熟程 度。然而容量測(cè)量費(fèi)事費(fèi)力；電阻值測(cè)量法會(huì)對(duì)瓜果產(chǎn)生傷害，影響其生長(zhǎng)和貯存；而成熟 細(xì)胞測(cè)量法雖然是通過測(cè)定敲擊產(chǎn)生的頻率來(lái)檢測(cè)成熟細(xì)胞的有無(wú)及多少，但卻無(wú)法辨別出 腐爛瓜果，因而上述方法均不可能進(jìn)行推廣。日本三菱公司研制出的西瓜篩選機(jī)是利用機(jī)械 手敲打并用拾音器、計(jì)算機(jī)釆集和處理，設(shè)備要求高，將其普遍推廣更是天方夜譚。因此， 開發(fā)一種新的裝置鑒別瓜果的質(zhì)量極有價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，解決了 現(xiàn)有的鑒別葫蘆科水果的成熟程度的方法，測(cè)量費(fèi)事費(fèi)力以及準(zhǔn)確度不高的問題。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案-
本發(fā)明公開了共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下 步驟1)將被測(cè)試水果與音頻信號(hào)采集裝置相接觸；2)拍擊被測(cè)試水果；3)由音頻信號(hào)采 集裝置采集的由被拍擊水果所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，并輸出至信號(hào)處理裝置；4)信號(hào)處理裝置將 輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行處理后輸出至信號(hào)輸出裝置；5)信號(hào)輸出裝置將所輸入的信號(hào)進(jìn)行比較 判斷后，輸出結(jié)果。
其中，所述的信號(hào)處理裝置將輸入的正弦波音頻信號(hào)進(jìn)行放大后，將其轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)，再將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。
所述的信號(hào)輸出裝置將所輸入的信號(hào)通過比較電路進(jìn)行比較判斷后，對(duì)不同質(zhì)量的被測(cè) 試水果分別顯示相應(yīng)的結(jié)果。
由于采用了以上的方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于能夠判斷葫蘆科水果的生、熟、 爛三種品質(zhì)，準(zhǔn)確度高，裝置簡(jiǎn)單，成本低。


圖1是本發(fā)明的鑒別裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟1)將被 測(cè)試水果與音頻信號(hào)釆集裝置相接觸；2)拍擊被測(cè)試水果；3)由音頻信號(hào)采集裝置采集的 由被拍擊水果所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，并輸出至信號(hào)處理裝置；4)信號(hào)處理裝置將輸入的正弦波 音頻信號(hào)進(jìn)行放大后，將其轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)，再將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)后輸出至信號(hào)輸 出裝置；5)信號(hào)輸出裝置將所輸入的信號(hào)通過比較電路進(jìn)行比較判斷后，對(duì)不同質(zhì)量的被測(cè) 試水果分別顯示相應(yīng)的結(jié)果。
圖l是所采用的鑒別裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置需要輸入音頻信號(hào)，考慮到成本及 使用環(huán)境，駐極話筒和揚(yáng)聲器是比較理想的選擇。由于駐極話筒將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為電容變化， 對(duì)信號(hào)進(jìn)一步的處理會(huì)造成相當(dāng)難度，因此本裝置中采用揚(yáng)聲器進(jìn)行信號(hào)采集。 揚(yáng)聲器采集到的信號(hào)為正弦波，為方便以后的處理，首先利用信號(hào)放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大
處理。然后使用施密特觸發(fā)器將其轉(zhuǎn)化為方波。本裝置中使用555集成電路接成施密特觸發(fā) 器。為方便顯示，需要將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。本裝置中使用LM331頻率-電壓轉(zhuǎn)換電路。 處理后產(chǎn)生的電壓信號(hào)經(jīng)由集成運(yùn)算放大器、分壓電路組成的比較電路比較后，符合要求的 及不符合要求的西瓜產(chǎn)生的信號(hào)將會(huì)點(diǎn)亮不同的發(fā)光二極管，以供人們甄別西瓜的質(zhì)量。
在市場(chǎng)環(huán)境下，雖然背景噪聲來(lái)源眾多，但是隨著傳播距離的增加，噪音的信號(hào)強(qiáng)度也 會(huì)隨之減弱，而本裝置在鑒別水果質(zhì)量時(shí)緊緊依靠在水果表皮上。另外，由于本裝置中，采 集信號(hào)模擬電路的靈敏度原因，更是降低了背景噪音的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，在人耳能識(shí)別 瓜果振動(dòng)聲音的情況下，該裝置均能識(shí)別。
該裝置經(jīng)過試驗(yàn)證明，可靠性高達(dá)90%以上，且價(jià)格較低，目前其成本尚不足10元，因 而能廣泛地為人們所使用，具有比較大的市場(chǎng)空間。
權(quán)利要求
1、共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟1)將被測(cè)試水果與音頻信號(hào)采集裝置相接觸；2)拍擊被測(cè)試水果；3)由音頻信號(hào)采集裝置采集的由被拍擊水果所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，并輸出至信號(hào)處理裝置；4)信號(hào)處理裝置將輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行處理后輸出至信號(hào)輸出裝置；5)信號(hào)輸出裝置將所輸入的信號(hào)進(jìn)行比較判斷后，輸出結(jié)果。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，其特征在于 所述的信號(hào)處理裝置將輸入的正弦波音頻信號(hào)進(jìn)行放大后，將其轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)，再將頻率 信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共振法測(cè)葫戸科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，其特征在于 所述的信號(hào)輸出裝置將所輸入的信號(hào)通過比較電路進(jìn)行比較判斷后，對(duì)不同質(zhì)量的被測(cè)試水 果分別顯示相應(yīng)的結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種共振法測(cè)葫蘆科水果簡(jiǎn)諧頻率辨別其質(zhì)量的方法，其特征在于包括以下步驟1)將被測(cè)試水果與音頻信號(hào)采集裝置相接觸；2)拍擊被測(cè)試水果；3)由音頻信號(hào)采集裝置采集的由被拍擊水果所產(chǎn)生的音頻信號(hào)，并輸出至信號(hào)處理裝置；4)信號(hào)處理裝置將輸入的音頻信號(hào)進(jìn)行處理后輸出至信號(hào)輸出裝置；5)信號(hào)輸出裝置將所輸入的信號(hào)進(jìn)行比較判斷后，對(duì)不同質(zhì)量的被測(cè)試水果分別顯示相應(yīng)的結(jié)果。由于采用了以上的方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于能夠判斷葫蘆科水果的生、熟、爛三種品質(zhì)，準(zhǔn)確度高，裝置簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)G01N29/12GK101196494SQ20061011906
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者越 丁 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)