本发明专利技术公开了一种球形水果糖度无损检测方法与检测装置。在金属圆管内装有两块平行极板，待测水果放置于导电橡胶托盘中并位于两块平行极板间，控制器分别与平行极板、导电橡胶托盘、金属圆管和精密电容测试仪连接，控制器和精密电容测试仪通过串口进行数据传递。通过测量水果和金属圆管之间的同轴电容CV，平行极板之间的等效电容C，根据给定的预测模型可以计算出水果的糖度值。本发明专利技术装置简单可靠，操作方便，成本较低，能进行水果糖度快速无损检测；平板电极与水果之间非接触，消除了空气间隙的影响，提高测量精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水果糖度无损检测方法与检测装置，尤其是涉及一种球形水果糖度无损检测方法与检测装置。
技术介绍
随着人们生活水准的不断提高，人们在购买水果时，越来越注重水果的内部品质。糖度是水果重要的品质指标之一，其含量的高低直接决定了水果的口感，决定了水果的销售价格和销量。现有的检测方法分为两大类:有损检测和无损检测。有损检测方法包括蒽酮比色法、探针穿刺法、糖度计或折光计法，这些方法都需要事先将水果榨汁，提取果汁进行检测，对水果的外观造成损伤。目前国内外针对水果内部品质检测的研究重点均放在无损检测上。无损检测包括近红外光谱法、电子鼻法、机器视觉法、振动脉冲响应法等，这些方法共同的优点是在不需要破坏水果外观、不改变水果风味的前提下通过水果的光谱特性、气味、动力学特性等对水果实现内部品质的检测。目前国内外在水果的品质无损检测上已开发了一些仪器装置进行水果成熟度、新鲜度、缺陷和损伤的检测，但由于测试精度低、装置成本高而使得推广困难。机器视觉法仅能对水果的外观指标进行检测，装置体积大，成本较高。近红外光谱法能检测水果的许多内部品质，如水分、糖度、糖酸比等，但穿透距离小，仅能做局部品质检测，影响检测的准确度。电子鼻法针对水果成熟时发出的特定气味来判断内部品质，检测的精度和适用水果种类受到了限制。振动脉冲响应法受到外部环境的干扰较大，精度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种球形水果糖度无损检测方法与检测装置，从而解决因极板与水果接触带来 的检测不便和精度过低的缺陷。本专利技术采用的技术方案是:一、一种球形水果糖度无损检测方法，它包括以下几个步骤:步骤I):在内装有两块平行极板，待测水果放置于导电橡胶托盘中并位于两块平行极板间，控制器分别与平行极板、导电橡胶托盘、0 f和精密电容测试仪连接，控制器和精密电容测试仪通过串口进行数据传递；步骤2):由精密电容测试仪测试出水果与之间的电容Cv ;由精密电容测试仪测试出两块平行极板之间的电容C ；步骤3):将步骤2)中获得的电容Cv通过公式V a Cv计算出水果的体积V ；步骤4):视水果为球形，将步骤3)中得到的水果体积V代入公式Γ = 获得水果的半径r ;步骤5):将步骤4)中得到的半径r、步骤2)中得到的电容C、已知的极板的面积S、极板间距D代入公式权利要求1.一种球形水果糖度无损检测方法，其特征在于，它包括以下几个步骤: 步骤I):在lip,,内装有两块平行极板，待测水果放置于导电橡胶托盘中并位于两块平行极板间，控制器分别与平行极板、导电橡胶托盘、和精密电容测试仪连接，控制器和精密电容测试仪通过串口进行数据传递；步骤2 ):由精密电容测试仪测试出水果与11管之间的电容Cv ;由精密电容测试仪测试出两块平行极板之间的电容c ； 步骤3):将步骤2)中获得的电容Cv通过公式V ~ Cv计算出水果的体积V ； 步骤4):视水果为球形，将步骤3)中得到的水果体积V代入公式F = 获得水果的半径r ； 步骤5):将步骤4)中得到的半径r、步骤2)中得到的电容C、已知的极板的面积S、极板间距D代入公式^^ = + +.^算出消除极板间空气间隙后测得的水果的等效电容Cx ；其中，Cs= ε0.4Jir2/(D-2r)为与水果串联的空气等效电容；f = c9 Λ '为与水果并联的空气等效电容;ε ^为真空介电常数； 步骤6):根据给定的水果糖度与电容Cx之间的数学模型，计算出相应的糖度指标，并显示与液晶显示器上。2.根据权利 要求1所述方法的一种球形水果糖度无损检测装置，其特征在于:在(5)内装有两块平行极板(4)，待测水果放置于导电橡胶托盘中(3)并位于两块平行极板间，控制器(2)的第一端与一块极板连接，控制器(2)的第二端与导电橡胶托盘(3)连接，控制器(2)的第三端与牵寧,穹(5)连接，控制器(2)的第四端与另一块极板连接，控制器(2)的第五端和第六端分别与精密电容测试仪(I)连接，控制器(2)和精密电容测试仪(I)通过串口进行数据传递。3.根据权利要求2所述的一种球形水果糖度无损检测装置，其特征在于:所述的控制器，包括微处理器、液晶显示器、按键和继电器驱动电路；微处理器分别与液晶显示器、按键和继电器驱动电路连接。4.根据权利要求3所述的一种球形水果糖度无损检测装置，其特征在于:所述的继电器驱动电路，包括电阻Rl与光耦芯片Ul的输入端组成的隔离电路；光耦芯片Ul的输出端与二极管D1、双刀双掷继电器Kl组成继电器驱动放大电路。5.根据权利要求3所述的一种球形水果糖度无损检测装置，其特征在于:所述的微处理器为51系列单片机、PIC单片机、AVR单片机或ARM处理器中的任意一种。全文摘要本专利技术公开了一种球形水果糖度无损检测方法与检测装置。在金属圆管内装有两块平行极板，待测水果放置于导电橡胶托盘中并位于两块平行极板间，控制器分别与平行极板、导电橡胶托盘、金属圆管和精密电容测试仪连接，控制器和精密电容测试仪通过串口进行数据传递。通过测量水果和金属圆管之间的同轴电容CV，平行极板之间的等效电容C，根据给定的预测模型可以计算出水果的糖度值。本专利技术装置简单可靠，操作方便，成本较低，能进行水果糖度快速无损检测；平板电极与水果之间非接触，消除了空气间隙的影响，提高测量精度。文档编号G01N27/22GK103207216SQ201310106749公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日专利技术者王剑平, 毛建华, 盖铃 申请人:浙江大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种球形水果糖度无损检测方法，其特征在于，它包括以下几个步骤：步骤1）：在内装有两块平行极板，待测水果放置于导电橡胶托盘中并位于两块平行极板间，控制器分别与平行极板、导电橡胶托盘、和精密电容测试仪连接，控制器和精密电容测试仪通过串口进行数据传递；步骤2）：由精密电容测试仪测试出水果与之间的电容CV；由精密电容测试仪测试出两块平行极板之间的电容C；步骤3）：将步骤2）中获得的电容CV通过公式V∝CV计算出水果的体积V；步骤4）：视水果为球形，将步骤3）中得到的水果体积V代入公式获得水果的半径r；步骤5）：将步骤4）中得到的半径r、步骤2）中得到的电容C、已知的极板的面积S、极板间距D代入公式算出消除极板间空气间隙后测得的水果的等效电容Cx；其中，CS＝ε0·4πr2/(D?2r)为与水果串联的空气等效电容；为与水果并联的空气等效电容；ε0为真空介电常数；步骤6）：根据给定的水果糖度与电容Cx之间的数学模型，计算出相应的糖度指标，并显示与液晶显示器上。FDA00002983114100014.jpg,FDA00002983114100015.jpg,FDA00002983114100016.jpg,FDA00002983114100011.jpg,FDA00002983114100012.jpg,FDA00002983114100013.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王剑平，毛建华，盖铃，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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