專利名稱：便攜式西瓜測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能無損檢測西瓜成熟度的裝置，尤其是一種便攜式西瓜測試儀。
背景技術(shù)：
西瓜成熟度的鑒別方法很多，最常見的是用手敲打瓜體，通過聽聲音來判斷其成熟度，這種方法完全取決于操作者的經(jīng)驗。為了取得一種較為客觀、簡便的測試方法，國內(nèi)外進行了一些研究標簽法對同一批人工授粉的西瓜做上相同標簽，在一段時間后，用破壞性的方法進行抽樣檢查。顯然這是一種有損檢測方法。
容重法通過測量西瓜體積和重量來判斷其成熟度。這類方法都是借用西瓜排水來分別測量西瓜的體積和重量，測量的結(jié)果或由指針指示，或者通過查表來確定。此方法操作較為復(fù)雜，不適合田間應(yīng)用。
阻值法通過測量西瓜的電阻率來判斷西瓜的成熟度。這也是一種有損檢測方法。
電子設(shè)備辨聲法這類方法實例較多，基本上都是測量西瓜的共振頻率。一般都通過傳聲器收集聲音，經(jīng)放大、濾波等操作后，或者是計算機由計算機處理，給出測量結(jié)果，或者是用指針示儀表或揚聲器輸出，仍需人工判斷。就實用性來看，前者體積過大，造價高，后者對操作者仍有一定的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種通過擊打西瓜表面產(chǎn)生聲波并通過處理聲波信號實現(xiàn)無損檢測西瓜成熟度的便攜式西瓜測試儀。
本發(fā)明的技術(shù)方案是它包括兩個微型傳聲器MIC1、MIC2，通過皮碗固定在支架上，打擊錘通過鉸鏈安裝在支架上，彈簧一端固定于支架上，在彈簧上方的打擊錘桿上有止動桿，微型傳聲器MIC1、MIC2信號線經(jīng)差動放大器、有源濾波器、比較器接至微處理器，微處理器與三個不同顏色的發(fā)光二極管相連接。
差動放大器、有源濾波器、比較器均為LM324集成運算放大器，微處理器為PIC12C508，發(fā)光二極管D1為紅色發(fā)光二極管、D2綠色發(fā)光二極管、D3黃色發(fā)光二極管。
本發(fā)明的有益效果是在西瓜的成熟過程中，聲波的傳播速率會隨著成熟度的增加而減小，這就是本發(fā)明的測量依據(jù)。在一定的距離內(nèi)，布置兩個傳聲器，擊打西瓜產(chǎn)生聲波，記錄兩傳聲器的測量信號，通過測量聲波信號的傳播時間間接測量聲波的傳播速率，實現(xiàn)無損檢測，從而確定西瓜的成熟度，測量結(jié)果由不同顏色的指示燈表示。即可求出聲波的傳播速率，從而確定西瓜的成熟度。


圖1為便攜式西瓜測試儀的外觀圖及測試示意圖。
圖2為便攜式西瓜測試儀的電路圖。
具體實施例方式
如圖1所示，兩個微型傳聲器MIC1、MIC2，通過皮碗固定在支架上，打擊錘通過鉸鏈安裝在支架2上，彈簧一端固定于支架2上，在彈簧上方的打擊錘桿上有止動桿，微型傳聲器MIC1、MIC2信號線經(jīng)差動放大器、有源濾波器、比較器接至微處理器，微處理器與三個不同顏色的發(fā)光二極管相連接。這樣就組成了便攜式西瓜測試儀。
平時存放時，將打擊錘6的沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，壓到一定程度時，將止動桿1插入支架，使打擊錘桿在彈簧4和止動桿1的共同作用下隱藏于支架內(nèi)。實際測試時，將便攜式西瓜測試儀放置于被測西瓜A上方(見圖1)，適當施壓，使得皮碗3緊貼在被測西瓜A表面，拔出裝在支架2上的止動桿1，釋放打擊錘4使其打擊在西瓜表面，產(chǎn)生聲音，聲音信號在西瓜中傳播時被微型傳聲器MIC1和MIC2收集。微型傳聲器MIC1和MIC2收集到的信號送入差分放大器A1(見圖2)放大后由有源濾波器A2濾波和進一步放大，放大后的信號輸入到比較器A3，與一個給定的電壓比較，轉(zhuǎn)換成方波信號。由于聲波到達兩MIC的時間有差異，一次打擊完成后，在電壓比較器輸出端可得到兩個方波，方波信號輸入到微處理器PIC12C508，由該處理器完成對兩個方波前沿時間差的測量。由于兩MIC之間的距離一定，因此該時間差即可代表聲波通過兩MIC時的速度，而后者可反映西瓜的成熟度。這樣也就間接地測量了西瓜的成熟度。測量結(jié)果可由發(fā)光二極管D1(紅色)、D2(綠色)、D3(黃色)的點亮來分別表示未熟、已熟、過熟。
權(quán)利要求
1.一種便攜式西瓜測試儀，其特征在于它包括兩個微型傳聲器MIC1、MIC2，通過皮碗(3)固定在支架(2)上，打擊錘(6)通過鉸鏈(5)安裝在支架(2)上，彈簧一端固定于支架(2)上，在彈簧上方的打擊錘桿上有止動桿(1)，微型傳聲器MIC1、MIC2信號線經(jīng)差動放大器(A1)、有源濾波器(A2)、比較器(A3)接至微處理器，微處理器與三個發(fā)光二極管(D1)、(D2)、(D3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式西瓜測試儀，其特征在于差動放大器(A1)、有源濾波器(A2)、比較器(A3)均為LM324集成運算放大器，微處理器為PIC12C508，發(fā)光二極管(D1)為紅色發(fā)光二極管、(D2)綠色發(fā)光二極管、(D3)黃色發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式西瓜測試儀。它包括兩個微型傳聲器，通過皮碗固定在支架上，打擊錘通過鉸鏈安裝在支架上，彈簧一端固定于支架上，在彈簧上方的打擊錘桿上有止動桿，微型傳聲器信號線經(jīng)差動放大器、有源濾波器、比較器接至微處理器，微處理器與三個不同顏色的發(fā)光二極管相連接。在西瓜的成熟過程中，聲波的傳播速率會隨著成熟度的增加而減小，這就是本發(fā)明的測量依據(jù)。在一定的距離內(nèi)，布置兩個傳聲器，擊打西瓜產(chǎn)生聲波，記錄兩傳聲器的測量信號，通過測量聲波信號的傳播時間間接測量聲波的傳播速率，實現(xiàn)無損檢測，從而確定西瓜的成熟度，測量結(jié)果由不同顏色的指示燈表示。
文檔編號G01N29/00GK1395097SQ02136378
公開日2003年2月5日 申請日期2002年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月3日
發(fā)明者應(yīng)義斌, 饒秀勤 申請人:浙江大學