專利名稱：西瓜成熟度超聲無損檢測裝置的制作方法
技術領域：
西瓜成熟度超聲無損檢測裝置技術領域[0001]本實用新型涉及農產品電子檢測裝置，具體涉及一種西瓜成熟度超聲無損檢測裝置。
背景技術：
[0002]西瓜是我國重要的經濟作物之一，西瓜的成熟度不但影響瓜農和西瓜經銷商的經 濟效益，也影響了消費者的切身利益。西瓜在生長的各種階段，西瓜皮與瓜瓤的聲阻抗之間 都存在差異，西瓜越成熟這種差異就越大。人們常用的成熟度鑒定方式有算、看、聽、測等， 這些含有人的主觀意識的方法都難以對西瓜成熟度做出精確的判讀。而目前國內外的各種 西瓜成熟度無損檢測儀，都是利用聲振法對瓜果類產品進行成熟度的無損檢測，此類方法 無疑是一種頗有價值的有效方法。而且，前人已經對西瓜的敲擊聲學特性進行了大量研究， 證實了能夠通過敲擊聲學判斷西瓜的成熟度。但是大多數試驗儀器多是基于PC機或大型 儀器，價格十分昂貴，也不易操作，而且多數體積較大，因此目前的西瓜成熟度檢測離實用 還有一定的距離。實用新型內容[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種檢測準確度高、結構簡單、制造成本 低、攜帶方便、易于推廣的西瓜成熟度超聲無損檢測裝置。[0004]本實用新型解決上述問題的技術方案是包括中央處理器、液晶顯示屏、鍵盤、成 熟度檢測模塊，鍵盤、液晶顯示屏分別與中央處理器相連，所述成熟度檢測模塊包括發射電 路、第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、第二信號處理電路，發射電路一端連接中央處理器， 另一端與第一超聲波探頭相連，第二信號處理電路一端與第二超聲波探頭相連，另一端連 接到中央處理器，中央處理器發出脈沖波，經發射電路進行放大，通過第一超聲波探頭發射 出超聲波，第二超聲波探頭接收到從西瓜內部反射回來的聲波，再經第二信號處理電路處 理后，送給中央處理器進行處理，處理后由液晶顯示屏顯示成熟度。[0005]上述的西瓜成熟度超聲無損檢測裝置中，還包括重量檢測模塊，所述重量檢測模 塊包括壓力傳感器、第一信號處理電路、A/D轉換電路，壓力傳感器、第一信號處理電路、A/ D轉換電路依次串接，壓力傳感器因西瓜重量而輸出一定值的直流信號，信號經過信號處理 電路，再經過A/D轉換電路，將模擬信號轉換成數字信號送給中央處理器分析處理，由液晶 顯示屏顯示西瓜重量。[0006]本實用新型的有益效果是本實用新型利用西瓜皮與瓜瓤的聲阻抗之間的差異， 讓超聲波在西瓜組織中傳播，采集分界面的反射波，利用處理器進行傅里葉變換計算出反 射波形幅值，再利用模糊算法將幅值與成熟度相比較，即可檢測出西瓜的成熟度，檢測準確 度高，結構簡單、制造成本低、攜帶方便、易于推廣。
[0007]圖1為本實用新型的結構圖。
具體實施方式
[0008]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。[0009]參見圖1，本實用新型包括中央處理器3、液晶顯示屏1、鍵盤2、重量檢測模塊和成 熟度檢測模塊，鍵盤2、液晶顯示屏I分別與中央處理器3相連，所述重量檢測模塊包括壓力 傳感器9、第一信號處理電路10、A/D轉換電路11，壓力傳感器9、第一信號處理電路10、A/ D轉換電路11依次串接；所述成熟度檢測模塊包括發射電路4、第一超聲波探頭6、第二超 聲波探頭7、第二信號處理電路5，發射電路4 一端連接中央處理器3，另一端與第一超聲波 探頭6相連，第二信號處理電路5 —端與第二超聲波探頭7相連，另一端連接到中央處理器 3。[0010]液晶顯示屏I顯示西瓜成熟度(A過熟、B適熟、C半熟、D不熟)和重量清單，兩者 可以自由切換；鍵盤2用來輸入數字O 9，還有輸入幾種稱重控制指令，所以該西瓜成熟 度超聲無損檢測稱可應用于西瓜零售或西瓜種植戶(場、所)。[0011]本實用新型是以中央處理器3作為控制核心，重量檢測模塊可以選用電阻應變式 壓力傳感器，經第一信號處理電路10進行放大、濾波、限幅處理后，送到A/D轉換電路11將 模擬信號轉換成數字信號，然后將數字信號送給中央處理器3進行處理，由液晶顯示屏I顯 示西瓜重量。成熟度檢測模塊是由中央處理器3經發射電路4產生高能脈沖，激勵超聲波 換能器，使之發出超聲波，在西瓜組織中傳播，最終在瓜皮與瓜瓤的分界面反射回。由于換 能器的可逆效應，反射回來的超聲波又轉換成電脈沖送至第二信號處理電路5，經濾波、放 大、再濾波、限幅后，由中央處理器3自帶的ADC進行波形數據采集，中央處理器3利用傅里 葉變換和模糊算法對采集信號進行處理，處理后與系統預存的數據進行比較，通過比較可 以得出對應的成熟度，再由中央控制器3控制液晶顯示屏I顯示其檢測結果(成熟度)，顯 示為“過熟”、“適熟”、“半熟”、“不熟”或按“A”、“B”、“C”、“D”四個等級顯示西瓜的成熟度。
權利要求1.一種西瓜成熟度超聲無損檢測裝置，包括中央處理器、液晶顯示屏、鍵盤、成熟度檢測模塊，鍵盤、液晶顯示屏分別與中央處理器相連，其特征在于所述成熟度檢測模塊包括發射電路、第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、第二信號處理電路，發射電路一端連接中央處理器，另一端與第一超聲波探頭相連，第二信號處理電路一端與第二超聲波探頭相連，另一端連接到中央處理器，中央處理器發出脈沖波，經發射電路進行放大，通過第一超聲波探頭發射出超聲波，第二超聲波探頭接收到從西瓜內部反射回來的聲波，再經第二信號處理電路處理后，送給中央處理器進行處理，處理后由液晶顯示屏顯示成熟度。
2.根據權利要求1所述的西瓜成熟度超聲無損檢測裝置，其特征在于還包括重量檢測模塊，所述重量檢測模塊包括壓力傳感器、第一信號處理電路、A/D轉換電路，壓力傳感器、第一信號處理電路、A/D轉換電路依次串接，壓力傳感器因西瓜重量而輸出一定值的直流信號，信號經過信號處理電路，再經過A/D轉換電路，將模擬信號轉換成數字信號送給中央處理器分析處理，由液晶顯示屏顯示西瓜重量。
專利摘要本實用新型公開了一種西瓜成熟度超聲無損檢測裝置，包括中央處理器、液晶顯示屏、鍵盤、重量檢測模塊和成熟度檢測模塊，鍵盤、液晶顯示屏分別與中央處理器相連，重量檢測模塊包括壓力傳感器、第一信號處理電路、A/D轉換電路，成熟度檢測模塊包括發射電路、第一超聲波探頭、第二超聲波探頭、第二信號處理電路。本實用新型利用西瓜皮與瓜瓤的聲阻抗之間的差異這一特性，讓超聲波在西瓜組織中傳播，采集分界面的反射波，利用傅里葉變換計算出反射波形幅值，再利用模糊算法將幅值與成熟度對應，成熟度越高反射波形幅值越大，通過大量實驗數據，設定成熟度等級的幅值閾值。本實用新型檢測準確度高，結構簡單、制造成本低、攜帶方便、易于推廣。
文檔編號G01N29/09GK202837246SQ201220566979
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者吳新開, 張澤鋒, 張磊 申請人:吳新開