專利名稱：手持式西瓜成熟度檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能無損檢測西瓜成熟度的裝置，尤其是一種手持式西瓜成熟度檢測儀。
背景技術：
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驗。為了取得一種較為客觀、簡便的測試方法，國內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，測量的結果或由指針指示，或者通過查表來確定。此方法操作較為復雜，不適合田間應用。
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)明內容
本實用新型提供一種手持式西瓜成熟度檢測儀，通過對打擊錘打擊西瓜表面產生的聲波傳輸過程進行信號分析而實現(xiàn)無損檢測。
本實用新型的技術方案是手持式西瓜成熟度檢測儀由微音器MIC1、MIC2通過皮碗固定在支架上，打擊錘通過鉸鏈連接支架上，彈簧和限位桿固定在支架上，兩微音器MIC1、MIC2信號線經差動放大電路、濾波器、比較器接至微處理器，微處理器與三個發(fā)光二極管連接。
差動放大器、濾波器、比較器均為LM324集成運算放大器，微處理器為PIC12C508，發(fā)光二極管分別為紅色發(fā)光二極管、綠色發(fā)光二極管、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。在一定的距離內，布置兩個傳聲器，擊打西瓜，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，從而確定西瓜的成熟度，測量結果由不同顏色的指示燈表示。


圖1為手持式西瓜成熟度檢測儀的外觀圖及測試示意圖。
圖2為手持式西瓜成熟度檢測儀的電路圖。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，手持式西瓜成熟度檢測儀由微音器MIC1、MIC2通過皮碗2固定在支架1上，打擊錘5通過鉸鏈4連接支架1上，彈簧3和限位桿6固定在支架1上，兩微音器MIC1、MIC2信號線經差動放大電路A1、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。差動放大器A1、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。
實際測試時，將手持式西瓜成熟度檢測儀放置于被測西瓜A上方(見圖1)，適當施壓，使得皮碗2緊貼在被測西瓜表面，將打擊錘4的沿逆時針方向旋轉，使其壓縮彈簧3，當打擊錘4壓到打擊桿6時，釋放打擊錘4使其打擊在西瓜表面，產生聲音，聲音信號在西瓜中傳播時被微音器MIC1和MIC2收集。微音器MIC1和MIC2收集到的信號送入差分放大器A1(參見圖2)放大，之后由濾波器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。
權利要求1.一種手持式西瓜成熟度檢測儀，其特征在于由微音器MIC1、MIC2通過皮碗(2)固定在支架(1)上，打擊錘(5)通過鉸鏈(4)連接支架(1)上，彈簧(3)和限位桿(6)固定在支架(1)上，兩微音器MIC1、MIC2信號線經差動放大電路(A1)、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.根據權利要求1所述的手持式西瓜成熟度檢測儀，其特征在于差動放大器(A1)、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。
專利摘要本實用新型公開了一種手持式西瓜成熟度檢測儀。兩個由微音器通過皮碗固定在支架上組成傳感器，通過鉸鏈連接支架上的打擊錘和彈簧，用于產生聲波信號，由差動放大電路、濾波器、比較器、微處理器等組成信號處理電路，與微處理器相連接的發(fā)光二極管組成顯示電路，限位桿用于控制聲波信號的強度。本實用新型的優(yōu)點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。這就是本實用新型的測量依據。在一定的距離內，布置兩個傳聲器，擊打西瓜，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，從而確定西瓜的成熟度，測量結果由不同顏色的指示燈表示。
文檔編號G01N29/00GK2554628SQ02266029

公開日2003年6月4日 申請日期2002年8月3日 優(yōu)先權日2002年8月3日
發(fā)明者應義斌, 饒秀勤, 呂飛玲, 劉燕德 申請人:浙江大學