本实用新型专利技术公开了一种便携式葡萄糖度近红外检测装置，涉及农产品无损检测领域。本实用新型专利技术的结构是：在外壳的正面右上角开设圆孔安装近红外采样模块，在近红外采样模块下方设置有LED灯开关、电源按键和start按键，在外壳的正面靠左镶嵌触摸显示屏，在外壳的内部设置有Arm架构的嵌入式主板和供电电池；触摸显示屏、LED灯开关、电源按键、start按键、供电电池和近红外采样模块的近红外光源和检测器分别与Arm架构的嵌入式主板电气连接。本实用新型专利技术利用近红外光谱技术，能够完成葡萄糖度的快速无损检测；运用橡胶柔软贴合的特点设计的光谱采集端口采集的光谱信息质量好，信噪比高；装置体积小易携带，适用场景多，适用于葡萄糖度的检测。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及农产品无损检测领域，尤其涉及一种便携式葡萄糖度近红外检测装置。
技术介绍
光谱检测技术在无损检测的领域中已经被普遍使用；在果蔬的检测方面，也运用较多。我国葡萄的栽培面积和产量都位居世界前列，它也成为世界上种植最普遍的果树之列的一员。由于其具有极高的经济价值，现已遍及全球的温带和亚热带地区【晁无疾. 调整提高 转型升级 促进我国葡萄产业稳步发展[J]. 中国果菜,2015,09:12-14.】。虽然我国新鲜葡萄的产量占据世界首位,但是葡萄采摘之后商品化加工处理技术落后，分选分级率低，深加工、商品化效益低，葡萄商品化加工处理的比率仅为10-20%左右。葡萄的储藏保鲜量仅仅占总产量的7-10%，且有采摘后处理不当，每年造成的损失为15-20%，导致我国葡萄产品在国际市场上的竞争力较差而出口量小。至今，几乎所有葡萄的商品化加工处理工作主要是由人工完成的。这样不仅带来效率低下的问题，并且难以达到一个客观而标准化分级要求，更无法适应现代规模化和产业化生产的需要。虽然光谱技术在果蔬的内部品质的研究中取得了一定的成果，但是运用在葡萄上的实例还不多。葡萄的果粒色泽、果实风味和营养成分的构成与其糖度和各种糖组分构成有很大关系。在国内葡萄糖度的研究并不是很多。多见于其他果蔬的无损检测，如：2006年，刘燕德【刘燕德. 水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究[D].浙江大学,2006.】等人进行了水果糖度和酸度近红外检测的研究。实验找到了水果光谱出现的五个主要吸收峰位置，运用F检验、Coko距离、光谱特征峰异常值、光谱偏最小二乘分解等建立了合理的数学模型。应义斌等【应义斌,刘燕德,傅霞萍. 基于小波变换的水果糖度近红外光谱检测研究[J]. 光谱学与光谱分析,2006,01:63-66.】进行了水果糖度检测的实验研究，并通过对测得的水果糖度数据进行逐步线性回归(SMLR)处理，对已建的数学模型进行校正，提高精确度；还通过降噪处理手段提高实验得到的数据的精确性，减小误差提高模型准确性。目前生产实践上运用的检测糖度的便携式设备是运用折光原理，检测时需要将待检测的样品榨汁或者溶解然后再通过计算折光度再来换算成想要测量的糖度值，测量过程操作繁琐费时费力，检测场地有限制，运用难以推广。目前还没有能够进行葡萄糖度快速无损检测的便携式装置。经检索，目前国内尚未发现有嵌入式系统的葡萄糖度便携式近红外检测装置和方法应用于生产实际。
技术实现思路
本技术的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种便携式葡萄糖度近红外检测装置本技术的技术方案如下：一、基于嵌入式系统的葡萄糖度便携式近红外检测装置（简称装置）本装置包括工作对象是葡萄，设置有外壳、Arm架构的嵌入式主板、触摸显示屏、LED灯开关、电源按键、start按键、供电电池和近红外采样模块；其位置和连接关系是：在外壳的正面右上角开设圆孔安装近红外采样模块，在近红外采样模块下方设置有LED灯开关、电源按键和start按键，在外壳的正面靠左镶嵌触摸显示屏，在外壳的内部设置有Arm架构的嵌入式主板和供电电池；触摸显示屏、LED灯开关、电源按键、start按键、供电电池和近红外采样模块8的近红外光源和检测器分别与Arm架构的嵌入式主板电气连接。二、使用方法（简称方法）本方法包括下列步骤：①将待检测的葡萄放到近红外采样模块的检测口上；②打开LED灯开关，采集近红外光谱信息；③对采集得到的光谱进行处理；④在屏幕上显示对应的糖度值。本技术具有下列优点和积极效果：①利用近红外光谱技术，能够完成葡萄糖度的快速无损检测；②运用橡胶柔软贴合的特点设计的光谱采集端口采集的光谱信息质量好，信噪比高；③装置构造简单，成本低，能够让光谱技术得到广泛的应用；④装置体积小易携带，适用场景多，容易的推广。适用于葡萄糖度的检测。附图说明图1是本装置的结构示意图（主视）；图2是本装置的结构方框图；图3是近红外采样模块的结构示意图。图中：0—葡萄；1—外壳；2—Arm架构的嵌入式主板；ARM：Acorn RISC Machine，是Acorn有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器，ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。3—触摸显示屏；4—LED灯开关；5—电源按键；6—start按键；7—供电电池；8—近红外采样模块；8.1—遮光盒；8.2—软质橡胶密封圈；8.3—近红外光源；8.4—检测器；8.5—A/D转换。具体实施方式下面结合附图和实例详细说明：一、装置1、总体如图1、图2，本装置包括工作对象——葡萄0，设置有外壳1、Arm架构的嵌入式主板2、触摸显示屏3、LED灯开关4、电源按键5、start按键6、供电电池7和近红外采样模块8；其位置和连接关系是：在外壳1的正面右上角开设圆孔安装近红外采样模块8，在近红外采样模块8下方设置有LED灯开关4、电源按键5和start按键6，在外壳1的正面靠左镶嵌触摸显示屏3，在外壳1的内部设置有Arm架构的嵌入式主板2和供电电池7；触摸显示屏3、LED灯开关4、电源按键5、start按键6、供电电池7和近红外采样模块8的近红外光源8.3和检测器8.4分别与Arm架构的嵌入式主板2电气连接。2、功能部件1）外壳1外壳1是本装置的支撑体，塑料材质，整体大小为长×宽=11 cm× 20cm。设计的的开口有显示器开口、按键开口、开关开口、检测模块开口和其他接口开口（usb充电，网络接口等）。2）Arm架构的嵌入式主板2是一种通用外购件，选用迅为iTOP4412。3）触摸显示屏3一种通用外购件，是一个具有RGB-LCD接口的7寸触控显示屏。4）LED灯开关4一种两拨开关，用来控制近红外LED光源灯的开关。5）电源按键5一个脉冲式开关按键，用来控制装置的开关机和待机的电源键。6）start按键6一个脉冲式开关按键，设置了一个触发程序，可以快速设置参数，实现一键检测功能。7）供电电池7一个通用外购件，特点是薄片状的锂电池，容量在2000mA.h以上。8）近红外采样模块8如图3，近红外采样模块8由遮光盒8.1、软质橡胶密封圈8.2、近红外光源8.3、检测器8.4和A/D转换8.5组成；其连接关系是：如图3，遮光盒8.1用铰链和外壳1连接，可翻转；在软质橡胶密封圈8.2上镶嵌有近红外光源8.3和检测器8.4；检测器8.4、A/D转换8.5和Arm架构的嵌入式主板2依次连接，实现数模转换和通讯。（1）遮光盒8.1内部为黑色的塑料方盒，大小为：长×宽×高=4×4×3cm；与外壳1通过转动铰链连接；用于对检测要求苛刻的情况下进行遮光。（2）软质橡胶密封圈8.2呈半球形结构；用于贴服葡萄0的外表面，阻止环境光的干扰，起到密封作用。（3）近红外光源8.3选用近红外分光LED，波长：900-2700nm。（4）检测器8.4是一种光谱收集装置，主要部件是InGaAs/InAs光电二极管，将光信号转换成电信号。（5）A/D转换8.5是一种普通的数模转换结构。二、检测结果本实验的试验样品为新疆红提葡萄，共计60颗，均采购于华中农业大学中百超市，通过上述的便携式葡萄糖度近红外检测装置及本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种便携式葡萄糖度近红外检测装置，包括工作对象是葡萄（0）；其特征在于：设置有外壳（1）、Arm架构的嵌入式主板（2）、触摸显示屏（3）、LED灯开关（4）、电源按键（5）、start按键（6）、供电电池（7）和近红外采样模块（8）；其位置和连接关系是：在外壳（1）的正面右上角开设圆孔安装近红外采样模块（8），在近红外采样模块（8）下方设置有LED灯开关（4）、电源按键（5）和start按键（6），在外壳（1）的正面靠左镶嵌触摸显示屏（3），在外壳（1）的内部设置有Arm架构的嵌入式主板（2）和供电电池（7）；触摸显示屏（3）、LED灯开关（4）、电源按键（5）、start按键（6）、供电电池（7）和近红外采样模块（8）的近红外光源（8.3）和检测器（8.4）分别与Arm架构的嵌入式主板（2）电气连接。
【技术特征摘要】
1.一种便携式葡萄糖度近红外检测装置，包括工作对象是葡萄（0）；其特征在于：设置有外壳（1）、Arm架构的嵌入式主板（2）、触摸显示屏（3）、LED灯开关（4）、电源按键（5）、start按键（6）、供电电池（7）和近红外采样模块（8）；其位置和连接关系是：在外壳（1）的正面右上角开设圆孔安装近红外采样模块（8），在近红外采样模块（8）下方设置有LED灯开关（4）、电源按键（5）和start按键（6），在外壳（1）的正面靠左镶嵌触摸显示屏（3），在外壳（1）的内部设置有Arm架构的嵌入式主板（2）和供电电池（7）；触摸显示屏（3）、LED灯开关（4）、电源按键（5）、start按键（6）、供电电池（7）和近红外采样...
【专利技术属性】
技术研发人员：王巧华，许锋，肖壮，李小明，付丹丹，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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