[發明專利]西瓜敲擊振動多點同步測量裝置

有效

• 申請號: 201410223740.1
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104062357A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 崔笛;黃思淵;應義斌;葉尊忠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發明涉及一種水果的測量裝置，尤其是涉及一種西瓜敲擊振動多點同步測量裝置。

背景技術

西瓜是一種深受人們喜愛的水果，在全球水果總產中西瓜位居第五。在我國，西瓜有著廣泛的種植，同時產量和消費量均很大。西瓜不僅味美，而且營養豐富，具有保健的功效。另外，西瓜的種植周期短、收益高，在不影響糧食生產的情況下，可以利用間種套種多種一茬西瓜，增加經濟效益。

西瓜品質標準化一直是國內西瓜銷售中的問題，由于國內西瓜多為分散經營，西瓜的品質一般按照經驗判斷，即使進行抽樣檢測，也往往使用破壞性試驗，效率低下。因此，研究快速無損的西瓜品質檢測方法，對于提高西瓜品質、提高西瓜在國際市場上的競爭力，有著非常重要的意義。

常用無損檢測農產品品質方法有X射線、高光譜、電子鼻、近紅外、核磁共振、聲學檢測、機器視覺等。在眾多農產品無損檢測的方法中，聲學振動技術具有受干擾少、成本低廉、可在野外等各種環境中工作等優點，在農產品內部品質分析、農產品分級等方面顯示出了巨大的潛力，具有廣闊的市場前景。

目前基于聲學振動技術檢測農產品品質的研究大多在實驗室中進行。基于該技術開發的儀器都是單點式的，只采集樣品某一點的振動信號，并據此對整個樣品的品質進行分析。但單點測試無法獲得樣品所有的內部信息，因此難以達到預測要求。因而，開發一種基于聲學振動技術、可實現多點測量、可滿足不同尺寸樣品測量要求的西瓜振動測量裝置，可以為西瓜品質精確檢測提供有利的手段。

發明內容

本發明的目的在于提供一種西瓜敲擊振動多點同步測量裝置，其體積小，重量輕，可同步獲取西瓜多點振動信號，且可滿足不同尺寸樣品測量要求，有利于西瓜敲擊振動的精確測量，為西瓜品質精確檢測提供有利手段。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括活動支架、撞擊部件和傳感器夾持部件，活動支架包括頂支架、直線導軌和升降機構，頂支架包括四個臂架、中心體架、和手柄件；

中心體架側面四周均布安裝有四個臂架，四個臂架的長度方向均沿中心體架徑向安裝，各個臂架內沿長度方向安裝有直線導軌，直線導軌上均安裝滑塊，各個臂架側面設有用于固定滑塊移動的手柄件；

四周其中一側臂架的滑塊下端安裝有撞擊部件，四周其余三側臂架的滑塊下端各安裝有傳感器夾持部件，中心體架中心安裝有用于固定西瓜中心位置的升降機構，西瓜的四周被撞擊部件和三個傳感器夾持部件夾持。

所述的撞擊部件包括撞擊支架、撞擊條、螺栓型軌跡滾輪滾針軸承、第一立式直線光軸固定座和鍍鋅鋼絲扭簧；

呈U形的撞擊支架倒置安裝在滑塊下端，撞擊支架的U形開口端之間安裝有第一立式直線光軸固定座，撞擊條頂端的側臂軸通過螺栓型軌跡滾輪滾針軸承鉸接在第一立式直線光軸固定座上，撞擊條頂端的側臂軸套有用于彈性限位的鍍鋅鋼絲扭簧，鍍鋅鋼絲扭簧的扭臂端頂在撞擊支架側面，撞擊支架靠近中心體架的一側通過支架安裝有對射光電傳感器模塊，對射光電傳感器模塊的對射光電傳感器之間設有擋片，擋片連接在撞擊條側面，撞擊條底端側面安裝有用于敲擊西瓜的撞擊頭。

所述的升降機構包括螺紋手柄、螺孔法蘭、鋅合金軸承座、軸承連接件和透明吸盤，螺孔法蘭安裝在中心體架中心，螺孔法蘭上通過螺紋套有螺紋手柄，螺紋手柄底部通過軸承安裝在鋅合金軸承座上，軸承連接件固定安裝在鋅合金軸承座上，用于固定西瓜位置的透明吸盤固定安裝在軸承連接件底面。

所述的傳感器夾持部件包括傳感器支柱和第二立式直線光軸固定座，傳感器支柱頂端固定安裝在滑塊底面，第二立式直線光軸固定座安裝在傳感器支柱底端，第二立式直線光軸固定座的通孔中安裝有加速度傳感器，加速度傳感器朝向西瓜放置。

所述加速度傳感器為硅電容式微機械加速度傳感器；硅電容式微機械加速度傳感器通過焊接在傳感器電路板上再安裝到第二立式直線光軸固定座上，傳感器電路板外部包裹一層泡沫塑料膜。

本發明所產生的有益效果是：

1、可以對西瓜赤道面上間隔為90°的三個位置進行同步采樣，以實現對樣品整體品質的準確分析。

2、可以根據西瓜的大小調節活動支架，確保檢測點的位置始終保持在西瓜的赤道部位，以應對不同尺寸西瓜的測量要求，且測試時不會對西瓜及瓜藤造成損害。

3、可以測量撞擊加速度在±50g范圍內的加速度。

4、撞擊部件的設計：本發明設計的撞擊部件集成化程度高，不受操作人員的熟練程度影響，且不會對西瓜造成損害。