一种西瓜成熟度无损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西瓜成熟度无损检测装置，包括主机架、螺纹杆、电机、移动臂、抓手、压力测量模块、水槽和水位测量模块；所述螺纹杆通过主机架固定纵向竖立，并通过电机控制螺纹杆转动，所述移动臂穿过螺纹杆设置于主机架上，并通过螺纹杆转动实现纵向移动，所述抓手通过压力测量模块固定在移动臂外端部的下表面，所述水槽位于移动臂的下方，通过水位测量模块测量水位变化值。本装置通过测量西瓜体积和西瓜浸入水中时所受压力，间接计算西瓜的密度，根据密度判断西瓜是否成熟，能够达到西瓜无损检测，制作成本低，体积小，且易操作。

A nondestructive testing device for watermelon maturity

【技术实现步骤摘要】
一种西瓜成熟度无损检测装置
本技术涉及智能控制领域，尤其是涉及一种西瓜成熟度无损检测装置。
技术介绍
目前，近10年来我国西瓜年产量千万吨以上，西瓜产量的不断提高，但西瓜品质参差不齐。西瓜品质很大程度上取决于西瓜的成熟度，西瓜成熟度的检测显得尤为重要。目前市场上检测西瓜成熟度的方法有2种，一种是根据个人经验判断西瓜成熟度，效果不好；另一种是使用超声波，CT等仪器进行检测，该方法成本高，检测效果不理想且难以投入日常生活使用。
技术实现思路
技术目的：为了克服
技术介绍
的不足，本技术公开了一种西瓜成熟度无损检测装置，该装置通过测量西瓜体积和西瓜浸入水中时所受压力，间接计算西瓜的密度，根据密度判断西瓜是否成熟，达到西瓜无损检测，制作成本低，体积小，且易操作。技术方案：本技术的西瓜成熟度无损检测装置，包括主机架、螺纹杆、电机、移动臂、抓手、压力测量模块、水槽和水位测量模块；所述螺纹杆通过主机架固定纵向竖立，并通过电机控制螺纹杆转动，所述移动臂穿过螺纹杆设置于主机架上，并通过螺纹杆转动实现纵向移动，所述抓手通过压力测量模块固定在移动臂外端部的下表面，所述水槽位于移动臂的下方，通过水位测量模块测量水位变化值。使用时，将水槽里盛水，将西瓜放在水槽中，通过控制电机使移动臂往下压，抓手将西瓜慢慢往水中压，当西瓜完全没入水中，通过水位测量模块测量水位上升高度，得出西瓜体机V，通过压力测量模块测量此时西瓜所受压力N，计算得西瓜密度ρ0，以此判断西瓜得成熟度。进一步的，还包括单片机设于主机架上，所述压力测量模块和水位测量模块均与单片机连接，可根据其所提供的压力值和水位上升值计算西瓜密度。进一步的，所述压力测量模块为RFP薄膜压力感应器。进一步的，所述水位测量模块为激光移位传感器HG-C1400，设于水槽内壁上沿。进一步的，所述移动臂下表面还设有红外收发二极管并与电机连接，所述移动臂下降过程中，通过红外收发二极管识别与水槽水面的距离，以此控制电机在西瓜完全淹没后停止运转。进一步的，所述主机架上还设有显示屏、扬声器、电子标签模块，均通过单片机连接运行。进一步的，所述主机架上还设于蓝牙模块，单片机通过蓝牙模块将数据传输至移动端。有益效果：与现有技术相比，本技术的优点为：本装置通过测量西瓜体积和西瓜浸入水中时所受压力，间接计算西瓜的密度，根据密度判断西瓜是否成熟，能够达到西瓜无损检测，制作成本低，体积小，且易操作。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是西瓜浸入水中静止时受力图；图3是本技术的工作结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的技术方案作进一步的说明。如图1所示的西瓜成熟度无损检测装置，包括主机架1、螺纹杆2、电机3、移动臂4、抓手5、压力测量模块6、水槽7和水位测量模块8。所述螺纹杆2通过主机架1固定纵向竖立，并通过电机3控制螺纹杆2转动；所述移动臂4穿过螺纹杆2设置于主机架1上，并通过螺纹杆2转动实现纵向移动；所述抓手5通过压力测量模块6固定在移动臂4外端部的下表面，所述压力测量模块6为RFP薄膜压力感应器，测量范围为0-0.5N；所述水槽7位于移动臂4的下方，通过水位测量模块8测量水位变化值，水槽7的设计尺寸为长L＝500mm，宽W＝400mm，高H＝700mm，所述水位测量模块8为激光移位传感器HG-C1400，设于水槽7内壁上沿，测量高度范围为200mm-600mm，测量误差是10μm，精确度为0.01mm，假设感应器到水平面的初始距离为L0，西瓜放入后，测得的距离为L1，则西瓜体积V＝S*(L0-L1)。还包括单片机9设于主机架1上，所述压力测量模块6和水位测量模块8均与单片机9连接，可根据其所提供的压力值和水位上升值计算西瓜密度。将西瓜完全没入水中，当西瓜静止时测量其所受压力和西瓜体积，进而计算西瓜的密度。根据实验数据表明，西瓜密度ρ0与西瓜成熟度有关，当0.9＜ρ0＜0.95，西瓜成熟；当ρ0＜0.9时，西瓜过熟；当0.95＜ρ0＜1时，西瓜不熟。如图2所示，当西瓜浸入水中静止时，其重力G，压力N和浮力F，三力平衡，如图1所示，可得：F＝G+N，已知水的密度ρ1，测得西瓜体积V和压力N，由F＝ρ1gV和G＝mg，得ρ0＝ρ1-N/gV，来判断西瓜成熟度。所述移动臂4下表面还设有红外收发二极管10并与电机3连接，分为发射管和接收管，发射管发射红外信号经过水面反射被接收管接收，此红外信号的传输距离决定了水面与移动臂4的距离，所述移动臂4下降过程中，通过红外收发二极管10识别与水槽7水面的距离，当与水面距离达到预设值即西瓜完全淹没后，则控制电机3停止运转，调节红外发射二极管10的工作频率可以改变其识别水平面的距离。在所述主机架1上还设有显示屏11、扬声器12、电子标签模块13，均通过单片机9连接运行。所述主机架1上还设于蓝牙模块14，单片机9通过蓝牙模块14将数据传输至移动端。如图3所示，使用时，首先在水槽7内，加入足量的水使其达到预先设置的水槽刻度，记录初始距离值L0，将贴有标签的西瓜通过电子标签模块13进行扫描，记录西瓜编号，再将其放入水中，调整支架位置，使其在西瓜正上方，启动电机3，螺纹杆2转动，移动臂4向下移动，抓手5将西瓜轻轻压入水中，待水面静止后通过测量模块测得L1，进而计算出西瓜体积，由压力传感器6获得压力数值N，根据公式ρ0＝ρ1-N/gV，计算出西瓜密度ρ0，将其与成熟西瓜密度值进行比较，判断西瓜成熟度。显示屏11显示西瓜的成熟度并由扬声器12进行语音播报；可通过蓝牙模块14和手机APP记录和统计西瓜成熟度情况；点击复位按钮，所有机构恢复初始位置，准备测试下一个。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种西瓜成熟度无损检测装置，其特征在于：包括主机架(1)、螺纹杆(2)、电机(3)、移动臂(4)、抓手(5)、压力测量模块(6)、水槽(7)和水位测量模块(8)；所述螺纹杆(2)通过主机架(1)固定纵向竖立，并通过电机(3)控制螺纹杆(2)转动，所述移动臂(4)穿过螺纹杆(2)设置于主机架(1)上，并通过螺纹杆(2)转动实现纵向移动，所述抓手(5)通过压力测量模块(6)固定在移动臂(4)外端部的下表面，所述水槽(7)位于移动臂(4)的下方，通过水位测量模块(8)测量水位变化值。/n

【技术特征摘要】
1.一种西瓜成熟度无损检测装置，其特征在于：包括主机架(1)、螺纹杆(2)、电机(3)、移动臂(4)、抓手(5)、压力测量模块(6)、水槽(7)和水位测量模块(8)；所述螺纹杆(2)通过主机架(1)固定纵向竖立，并通过电机(3)控制螺纹杆(2)转动，所述移动臂(4)穿过螺纹杆(2)设置于主机架(1)上，并通过螺纹杆(2)转动实现纵向移动，所述抓手(5)通过压力测量模块(6)固定在移动臂(4)外端部的下表面，所述水槽(7)位于移动臂(4)的下方，通过水位测量模块(8)测量水位变化值。


2.根据权利要求1所述的西瓜成熟度无损检测装置，其特征在于：还包括单片机(9)设于主机架(1)上，所述压力测量模块(6)和水位测量模块(8)均与单片机(9)连接，可根据其所提供的压力值和水位上升值计算西瓜密度。


3.根据权利要求1所述的西瓜成熟度无损检测装置，其特征在于：所述压力测量模块(6)为R...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴晓芳，胡敏，孙翔，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32