一种苹果内部多品质一体化无损检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料技术领域，公开了一种苹果内部多品质一体化无损检测装置；检测外壳；检测外壳的中间偏左的位置为显示屏，显示屏下部为检测电源开关，显示屏右侧为检测按钮；检测外壳上部嵌装灯头，灯头最上部为圆形避光圈，圆形避光圈下部为呈环形阵列分布的窄带LED；灯头中央的为凸台避光圈，凸台避光圈下部为扩散板，扩散板正下方为光电二极管，二维码打印机通过转接线和设备连接。本实用新型专利技术有效的保证了光电二极管只可以接受苹果内部的光，在通过机器学习模型，有效的保证了设备的精度；通过口感模型给出苹果内部品质信息；同时可扩展应用于其它果品内在品质的快速无损检测。

【技术实现步骤摘要】
一种苹果内部多品质一体化无损检测装置
本技术属于借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料
，尤其涉及一种苹果内部多品质一体化无损检测装置。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：中国是世界上主要的苹果生产国之一，苹果产量约占世界总产量的55％，其中2016年我国苹果产量在4388.23万吨，但鲜苹果出口量仅为132.2万吨。从苹果出口率来看，出口量仅占总产量的3.01％，与法国、智利等苹果出口率近50％的国家相比，我国苹果的出口率明显较低。出口率较低的原因一方面是其他国家有较高的质量检疫标准，另一方面则是由于自身品质良莠参差，未能实现根据果实的内在品质等参数进行品质分级，无法满足国外高端市场对果品品质的要求。与此同时，随着人们生活水平的不断提高，国内外消费者对苹果的品质有了更高的要求，苹果的消费已经从“数量型”转向“质量型”，这使得优质高品质的苹果不仅销路好、经济效益高，国际竞争力也强。我们经过市场调查和查阅相关文献，了解到与苹果品质密切相关的三个指标为苹果糖度值，酸度值，硬度值，因此，苹果的品质检测(糖度、酸度、硬度)已成为当下苹果产业发亟待解决的重大问题。目前针对苹果品质检测的设备一般为单一指标，多为有损检测。其技术主要有：生物阻抗性、折光特性，机器视觉、高光谱等原理，其中生物阻抗性设计的输入参数较多，折光特性检测需要将其榨汁后检测，为有损检测，只能用于抽检。机器视觉检测分析耗时、复杂，并且检测精度受颜色影响较大，高光谱检测设备较大，对检测环境要求高，系统成本高。光特性多应用全波段建模，含有较多的冗余信息，系统成本高。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)生物阻抗性设计的输入参数较多，折光特性检测需要将其榨汁后检测，为有损检测，只能用于抽检。(2)机器视觉检测分析耗时、复杂，并且检测精度受颜色影响较大，高光谱检测设备较大，对检测环境要求高，系统成本高。(3)生光特性多应用全波段建模，含有较多的冗余信息，系统成本高。解决上述技术问题的难度和意义：基于优化的光路设计如图4所示，利用窄带LED加光电二极管的方式，内嵌机器学习模型和口感评价模型，该技术具有无损、速度快、效率高、成本低、重复性好、无需进行样品预处理、体积小便携、适合现场检测和在线分析等独特优势，不仅可以检测苹果的内部信息，而且可以给出苹果的口感评价信息，方便消费者购买。目前也没有利用该技术的相关应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种苹果内部多品质一体化无损检测装置。本技术是这样实现的，一种苹果内部多品质一体化无损检测装置，所述苹果内部多品质一体化无损检测装置设置有：检测外壳；检测外壳的中间偏左的位置为显示屏，显示屏下部为检测电源开关，显示屏右侧为检测按钮；检测外壳上部嵌装灯头，灯头最上部为圆形避光圈，圆形避光圈下部为呈环形阵列分布的窄带LED；灯头中央的为凸台避光圈，凸台避光圈下部为扩散板，扩散板正下方为光电二极管，二维码打印机通过转接线和设备连接。进一步，所述圆形避光圈下部为呈环形阵列分布窄带LED光源，分别为第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第五光源、第六光源、第七光源、第八光源、第九光源、第十光源。进一步，所述第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第五光源、第六光源、第七光源、第八光源、第九光源、第十光源采用半波带宽为20nm，中心波长分别为420nm、480nm、550nm、590nm、660nm、690nm、700nm、940nm、980nm、1045nm的窄带LED光源。进一步，所述窄带LED的光源呈环形阵列排布，光源轴心和灯头轴心呈45度，光电二极管位于距离灯水平位置的灯头轴心下1cm处。进一步，所述光电二极管的阴极与电阻R6及电容C3的一端连接，电阻R2、电容C3的另一端分别接正极、接地，电阻R6和电容C3组成RC低通滤波器，消除正极带来的高频噪声，光电二极管的阳极与电阻R1和电阻R3的一端连接，电阻R1的另一端接地，电阻R3的另一端接电阻R2的一端和运放芯片0P37的正向输入端，电阻R2的另一端接地，运放芯片0P37的反向输入端通过电阻R2接地，运放芯片0P37的输出端通过电阻R4接地且输出端接有滤波电容C4，运放芯片0P37的输出端与处理器连接，输出电压信号。综上所述，本技术的优点及积极效果为：并且目前尚未出现可以同时检测苹果的糖度、酸度、硬度无损以及给出苹果口感信息的设备，光谱检测技术、窄带led技术、光电二极管的发展为苹果多品质一体化无算检测设备提供了理论支持。该技术具有无损、速度快、效率高、成本低、重复性好、无需进行样品预处理、体积小便携、适合现场检测和在线分析等独特优势，不仅可以检测苹果的内部信息，而且可以给出苹果的口感评价信息，方便消费者购买。目前也没有利用该技术的相关应用。本技术利用可见-近红外透射光谱，基于窄带光源和光电二极管的方式来检测苹果的内部品质，突破了苹果糖度快速无损检测理论与方法，结合优化的漫反射光路设计，有效的保证了光电二极管只可以接受苹果内部的光，在通过机器学习模型，有效的保证了设备的精度；通过口感模型给出苹果内部品质信息；为建设“安全、优质、高产、生态”的现代苹果内部品质提供必要的技术支撑；同时可扩展应用于其它果品内在品质的快速无损检测。附图说明图1是本技术实施例提供的苹果内部多品质一体化无损检测装置结构示意图；图2是本技术实施例提供的圆形避光圈、窄带LED光源的结构示意图；图3是本技术实施例提供的光电二极管的电路连接示意图；图4是本技术实施例提供的苹果内部多品质一体化无损检测装置的原理示意图；图5是本技术实施例提供的二维码打印机装置结构示意图；图中：1、检测外壳；2、显示屏；3、检测电源开关；4、检测按钮；5、灯头；6、圆形避光圈；7、第一光源；8、第二光源；9、第三光源；10、第四光源；11、第五光源；12、第六光源；13、第七光源；14、第八光源；15、第九光源；16、第十光源；17、凸台避光圈；18、扩散板；19、光电二极管；20、二维码打印机。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。针对生物阻抗性设计的输入参数较多，折光特性检测需要将其榨汁后检测，为有损检测，只能用于抽检；机器视觉检测分析耗时、复杂；生光特性多应用全波段建模，含有较多的冗余信息，系统成本高。本技术可实现快速自动检测苹果的内部品质(糖度、酸度、硬度)，并给出苹果的口感评价信息。具有超低的成本，操作简单，检测速度快，运行可靠等特点，适合推广应用。下面结合附图对本技术的应用原理作详细的描述。如图1和图2所示，本技术实施例提供的苹果内部多品质一体化无损检测装置包括：检测外壳1、显示屏2、检测电源开关3、检测按钮4、灯头5、圆形避光圈6、第一光源7、第二光源8、第三光源9、第四光源10、第五光源11、第六光源12、第七光源13、第八光源14、第九光源15、第十光源16、凸台避光圈17、扩散板18、光电二极管19、二维码打印机20。检测外壳1的中间偏左的位置嵌装有显示屏2，显示屏2下部为检测电源开关3，显示屏2右侧为检测按钮4，检测外壳1上部嵌装灯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苹果内部多品质一体化无损检测装置，其特征在于，所述苹果内部多品质一体化无损检测装置设置有：检测外壳；检测外壳的中间偏左的位置为显示屏，显示屏下部为检测电源开关，显示屏右侧为检测按钮；检测外壳上部嵌装灯头，灯头最上部为圆形避光圈，圆形避光圈下部为呈环形阵列分布的窄带LED；灯头中央的为凸台避光圈，凸台避光圈下部为扩散板，扩散板正下方为光电二极管，二维码打印机通过转接线和设备连接。

【技术特征摘要】
1.一种苹果内部多品质一体化无损检测装置，其特征在于，所述苹果内部多品质一体化无损检测装置设置有：检测外壳；检测外壳的中间偏左的位置为显示屏，显示屏下部为检测电源开关，显示屏右侧为检测按钮；检测外壳上部嵌装灯头，灯头最上部为圆形避光圈，圆形避光圈下部为呈环形阵列分布的窄带LED；灯头中央的为凸台避光圈，凸台避光圈下部为扩散板，扩散板正下方为光电二极管，二维码打印机通过转接线和设备连接。2.如权利要求1所述的苹果内部多品质一体化无损检测装置，其特征在于，所述圆形避光圈下部为呈环形阵列分布窄带LED光源、第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第五光源、第六光源、第七光源、第八光源、第九光源、第十光源。3.如权利要求2所述的苹果内部多品质一体化无损检测装置，其特征在于，所述第一光源、第二光源、第三光源、第四光源、第五光源、第六光源、第七光源、第八光源、第九光源、第十光源采用半波带宽为20nm，中心波长分别为420nm、480nm、5...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娟，全朋坤，张猛胜，田世杰，李豪，张海辉，胡瑾，邢利博，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61