CN1217178C - 果实坚实度的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果实坚实度检测方法和装置。装置包括悬摆敲击小球、微型压电式加速度传感器、放大器和计算机，利用悬摆小球对果实中部进行敲击，在另一侧由微型压电式加速度传感器获得动力学信号，信号经放大后输给计算机，由计算机进行傅立叶变换和频谱分析，获取响应主频率。利用计算机数据分析软件建立起响应主频率、果实质量、果实密度与果实坚实度的相关计算模型，可以直接计算出果实的坚实度。应用本发明能实现快速、无损伤判断果实的成熟程度。本发明可广泛用干梨、桃、苹果、芒果、蕃茄等果实及其毛果球状果蔬坚实度的检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损伤检测果实坚实度的方法及装置。
背景技术
果实在采收后品质存在优良不莠，不同成熟程度的果实常常混杂在一起。成熟差异在口感中将表现硬、脆、实、松的不同(即坚实度不同，也常称硬度不同)。目前对果实硬脆松软等成熟度的检测方法有定性评价和定量评价，定性评价是利用手感和目测，其检测效果相当不准确，效率低，不能满足果实分级、生产和消费的需要。定量评价是采用破坏方法，如硬度计(国外称Magness-Taylor计)进行针刺；用剪切仪进行果肉的剪切力测定；用食品质地仪测定果实的力与时间的关系等等，这些方法对于完整果实无损伤是完全不适宜的。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现无损伤和快速检测果实坚实度的方法及装置。
本发明的对果实进行坚实度检测的方法，其步骤如下：
1)用摆锤小球在果实中部一侧进行轻微敲击；
2)用与果实中部另一侧紧贴的微型压电式加速度传感器获取所响应的动力学信号；
3)利用放大器将动力学信号进行放大输给计算机，由计算机中的数据采集系统对信号采集、记录和存储，频谱分析模块进行频谱分析获得响应主频率，依据数据分析软件建立起响应主频率、果实质量和果实密度与果实坚实度相关的计算模型：E＝f2m2/3ρ1/3，式中，E为坚实度评价值(Pa)，f为响应主频率(Hz)，m为果实质量(Kg)，ρ为果实密度(Kg/m3)，按计算模型计算出果实坚实度。
本发明的检测果实坚实度方法所用的检测装置包括测试台、放大器和计算机，测试台上具有悬挂的摆锤小球、显示摆锤小球下落角度的摆动角刻度板，在测试台的平台上设有放果实的料盘、在料盘的一侧安装有用于与料盘中果实相贴的微型压电式加速度传感器，微型压电式加速度传感器的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端与计算机的输入端相连。
本发明的优点在于：能实现快速、无损伤判断果实的成熟程度，应用广泛。
附图说明
图1为本发明的果实坚实度检测装置示意图
具体实施方式
参照图1，本发明的果实坚实度检测装置包括测试台4、放大器8和计算机10，测试台4上具有悬挂的摆锤小球5，显示摆锤小球下落角度的摆动角刻度板6，图示实例中，摆锤小球5悬挂在位置对准刻度7上，摆锤小球以塑料小球为佳，小球质量为10g-20g，以不产生果实敲击损伤为佳。在测试台的平台上设有放果实1的料盘3、一般用橡胶泥或泡沫制成，在料盘3的一侧安装有用于与果实相贴的微型压电式加速度传感器2，微型压电式加速度传感器的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端与计算机的输入端相连。
检测时，利用摆锤小球对果实中部一侧进行轻微敲击，摆锤下落敲击角度以45°75°信号，该信号经放大器放大输入计算机，由计算机中的数据采集系统对信号实现A/D转换和数据采集、记录并将测试数据进行存储，频谱分析模块采用快速傅立叶变换进行频谱分析，获取响应值最大的响应主频率。依据数据分析软件建立起响应主频率、果实质量、果实密度与果实坚实度的相关计算模型：E＝f2m2/3ρ1/3，式中，E为坚实度评价值(Pa)，f为响应主频率(Hz)，m为果实质量(Kg)，ρ为果实密度(Kg/m3)，按计算模型计算出果实坚实度，并在计算机显示器上显示。坚实度评价值E大时，表明果实坚实度越高，果肉越硬实。
本发明可广泛用干梨、桃、苹果、芒果、蕃茄等果实及其毛果球状果蔬坚实度的检测。
Claims (3)
1.果实坚实度的检测方法，其步骤如下：
1)用摆锤小球在果实中部一侧进行轻微敲击；
2)用与果实中部另一侧紧贴的微型压电式加速度传感器获取所响应的动力学信号；
3)利用放大器将动力学信号进行放大输给计算机，由计算机中的数据采集系统对信号采集、记录和存储，频谱分析模块进行频谱分析获得响应主频率，依据数据分析软件建立起响应主频率、果实质量和果实密度与果实坚实度相关的计算模型：E＝f2m2/3ρ1/3，式中，E为坚实度评价值(Pa)，f为响应主频率(Hz)，m为果实质量(Kg)，ρ为果实密度(Kg/m3)，按计算模型计算出果实坚实度。
2.权利要求1所述的果实坚实度检测方法的装置，其特征是包括测试台(4)、放大器(8)和计算机(10)，测试台(4)上设置有悬挂的摆锤小球(5)，显示摆锤小球下落角度的摆动角刻度板(6)，在测试台(4)的平台上设有放果实的料盘(3)、在料盘(3)的一侧安装有用于与料盘中果实相贴的微型压电式加速度传感器(2)，微型压电式加速度传感器的输出端与放大器的输入端相连，放大器的输出端与计算机的输入端相连。
3.权利要求2所述的果实坚实度检测方法的装置，其特征是所说的摆锤小球的质量为10g-20g。
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