一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置，包括积分球、光纤发射管、光纤接收管、伸缩杆、发射光纤、接收光纤、电源；其中，伸缩杆的上端固定连接有壳体，壳内安装有光源发射台、光电接收器、单片机；壳体顶部固定连接有光纤发射管和光纤接收管，积分球架设在光纤发射管和光纤接收管之间；积分球的输入端通过发射光纤与光源发射台相连，光源发射台与单片机的输出端相连；积分球的输出端通过接收光纤与光电接收器相连，光电接收器与单片机的输入端相连，电源与单片机的电源端口相连。本实用新型专利技术通过光源发射台发出固定波长的近红外光，通过苹果对近红外光的吸收程度判断苹果的成熟度，实现无损测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置
本技术涉及无损检测
，尤其涉及一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置。
技术介绍
目前，对于水果成熟度的检测多数属于有损检测，并且现有检测装置有携带不便、灵敏度较低等不足。现有的水果成熟度检测大多要在实验室中进行，无法满足农业生产的需要，因此果农通常用主观经验判断水果的成熟度，难以满足现在农业的发展要求。近红外光谱技术是一种无损检测技术，该技术具有灵敏度高、不破坏被测物等特点，目前国内大多数水果成熟度检测转置未能与近红外光谱技术相结合，又或者结合了该技术但是由于携带不便等缺陷难以用于田间测量。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足，提供一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置。为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置，包括积分球、光纤发射管、光纤接收管、伸缩杆、液晶显示屏、显示屏壳体、发射光纤、接收光纤、电源；其中，所述伸缩杆的下端固定连接有显示屏壳体，所述显示屏壳体上嵌有液晶显示屏；所述伸缩杆的上端固定连接有壳体，所述壳体内安装有光源发射台、光电接收器、单片机；所述壳体顶部固定连接有光纤发射管和光纤接收管，所述积分球架设在光纤发射管和光纤接收管之间；所述积分球的输入端通过发射光纤与光源发射台相连，所述光源发射台与单片机的输出端相连；所述积分球的输出端通过接收光纤与光电接收器相连，所述光电接收器与单片机的输入端相连，所述电源与单片机的电源端口相连。进一步的，所述发射光纤布设在光纤发射管内，所述接收光纤布设在光纤接收管内。进一步的，还包括折射透镜，在光纤发射管与积分球相连处和光纤接收管与积分球相连处均设置折射透镜。进一步的，还包括开关，所述开关嵌在显示屏壳体上，所述开关的一端与单片机的电源端口相连，另一端与电源相连。进一步的，所述伸缩杆包括下杆和套设在下杆外的上杆，所述上杆沿上杆轴线方向开有一组定位孔，所述下杆上具有定位扣，所述定位扣设置在定位孔上。进一步的，所述积分球的积分球开口所在的轴线与伸缩杆的轴线重合，所述光纤发射管与积分球开口所在的轴线成8°夹角。进一步的，所述光源发射台内装有检测光源。本技术的有益效果如下：基于近红外光能被含H集团(O‐H，N‐H，C‐H)吸收的特点，通过检测近红外光被苹果吸收的程度，可以判定苹果内的糖、蛋白质、淀粉、氨基酸的含量，从而判定苹果的成熟度，实现了对苹果成熟度的无损测量；该装置的主体为伸缩杆，有便于携带的优点，伸缩杆的长度可以通过定位扣进行调节，从而可以适应不同高度苹果的测量，实现了田间测量，且提高了测量效率；积分球的输入端与输出端均设置有折射透镜，可以保证近红外光更好地出发出与接收，发射光纤与积分球开口的轴线为8度夹角，保证了光线照射的最佳效果，提高了测量结果的准确性。附图说明图1为本技术实施例的整体结构图；图2为本技术实施例的积分球的结构示意图；图3为本技术实施例的伸缩杆结构示意图；图4为本技术电路连接图；图中：1：积分球开口；2：积分球；3：光纤发射管；4：光纤接收管；5：壳体；6：伸缩杆上杆；7：伸缩杆下杆；8：伸缩杆；9：定位孔；10：定位扣；11：液晶显示屏；12：显示屏壳体；13：开关；14：折射透镜；15：发射光纤；16：接收光纤。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步地说明。如图1‐4所示，本技术一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置，它包括积分球2、光纤发射管3、光纤接收管4、伸缩杆8、液晶显示屏11、显示屏壳体12、发射光纤15、接收光纤16、电源；其中，所述伸缩杆8的下端固定连接有显示屏壳体12，所述显示屏壳体12上嵌有液晶显示屏11；所述伸缩杆8的上端固定连接有壳体5，所述壳体5内安装有光源发射台、光电接收器、单片机；所述壳体5顶部固定连接有光纤发射管3和光纤接收管4，所述积分球2架设在光纤发射管3和光纤接收管4之间；所述积分球2的输入端通过发射光纤15与光源发射台相连，所述光源发射台与单片机的输出端相连；所述积分球2的输出端通过接收光纤16与光电接收器相连，所述光电接收器与单片机的输入端相连；还包括开关13，所述开关13嵌在显示屏壳体12上，所述开关13的一端与单片机的电源端口相连，另一端与电源相连；所述单片机可以采用MSP430型号的单片机，但不限于此。进一步的，所述发射光纤15布设在光纤发射管3内，所述接收光纤16布设在光纤接收管4内。如图2所示，减少光线在传输过程中的损耗，提高测量的效果，进一步的，还包括折射透镜14，折射透镜14可以改变光线进出光纤的角度，在光纤发射管3与积分球2相连处和光纤接收管4与积分球2相连处均设置折射透镜14。如图3所示，所述伸缩杆8包括下杆7和套设在下杆外的上杆6，所述上杆6沿上杆6轴线方向开有一组定位孔9，所述下杆上具有定位扣10，所述定位扣10设置在定位孔9上，通过定位扣10可以调节伸缩杆8的长度，实现测量不同高度苹果的目的，提高了产品的实用性。进一步的，所述积分球2的积分球开口1所在的轴线与伸缩杆8的轴线重合，所述光纤发射管3与积分球开口1所在的轴线成8°夹角，使得尽可能多的光线照射到苹果上，又避免光线直射苹果，以免对测量结果产生影响，如图2所示。进一步的，所述光源发射台内装有检测光源，检测光源可以发出固定波长的近红外光。本技术的工作过程如下：用现有成熟的方法和仪器测出不同苹果的成熟度以及不同成熟度苹果对红外光谱的吸收程度，进而得到成熟度与吸光能力的关系模型，将标定得到的成熟度与吸光能力关系的模型录入单片机中。在使用时，一手握住伸缩杆8，让积分球2正对苹果，首先按动开关按钮13，通过单片机驱动光源发射台工作发出近红外光线，光线由光纤发射管3内的发射光纤15传输，经过折射透镜14传输到积分球2内，随后通过积分球开口1到达待检测的苹果。光被苹果吸收一部分后返回积分球2内，然后经过积分球输出端处的折射透镜14，由光纤接收管4内的接收光纤16传输到光电接收器内，光电接收器将光信号转换成电信号并传送至单片机，单片机根据标定的成熟度与吸光能力的关系模型，得到苹果的成熟度指标，单片机将成熟度指标传送至液晶显示屏10上显示所检测的苹果的成熟度指标。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置，其特征在于，包括积分球(2)、光纤发射管(3)、光纤接收管(4)、伸缩杆(8)、液晶显示屏(11)、显示屏壳体(12)、发射光纤(15)、接收光纤(16)、电源；其中，所述伸缩杆(8)的下端固定连接有显示屏壳体(12)，所述显示屏壳体(12)上嵌有液晶显示屏(11)；所述伸缩杆(8)的上端固定连接有壳体(5)，所述壳体(5)内安装有光源发射台、光电接收器、单片机；所述壳体(5)顶部固定连接有光纤发射管(3)和光纤接收管(4)，所述积分球(2)架设在光纤发射管(3)和光纤接收管(4)之间；所述积分球(2)的输入端通过发射光纤(15)与光源发射台相连，所述光源发射台与单片机的输出端相连；所述积分球(2)的输出端通过接收光纤(16)与光电接收器相连，所述光电接收器与单片机的输入端相连，所述电源与单片机的电源端口相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置，其特征在于，包括积分球(2)、光纤发射管(3)、光纤接收管(4)、伸缩杆(8)、液晶显示屏(11)、显示屏壳体(12)、发射光纤(15)、接收光纤(16)、电源；其中，所述伸缩杆(8)的下端固定连接有显示屏壳体(12)，所述显示屏壳体(12)上嵌有液晶显示屏(11)；所述伸缩杆(8)的上端固定连接有壳体(5)，所述壳体(5)内安装有光源发射台、光电接收器、单片机；所述壳体(5)顶部固定连接有光纤发射管(3)和光纤接收管(4)，所述积分球(2)架设在光纤发射管(3)和光纤接收管(4)之间；所述积分球(2)的输入端通过发射光纤(15)与光源发射台相连，所述光源发射台与单片机的输出端相连；所述积分球(2)的输出端通过接收光纤(16)与光电接收器相连，所述光电接收器与单片机的输入端相连，所述电源与单片机的电源端口相连。2.根据权利要求1所述的基于近红外光谱的无损便携苹果成熟度检测装置，其特征在于，所述发射光纤(15)布设在光纤发射管(3)内，所述接收光纤(16)布设在光纤接收管(4)内。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞，赵美丹，徐微微，林敏，刘辉军，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33