一种便携式水果糖度无损检测装置

1.本实用新型属于糖度检测技术领域，特别涉及一种便携式水果糖度无损检测装置。


背景技术：

2.我国水果的产量与消费量世界领先，但在产前采摘、产后运输和管理对果农的经验依赖性较高，因此市场竞争力较弱。实现水果外观和内部品质的快速检测已成为产业发展的一项重要内容，其中糖度检测是水果检测和分级的重要指标。
3.当前的研究虽然对水果的糖度、酸度、成熟度等测量获得不错的研究结果，但大多数研究仍停留在实验室内的基础研究阶段，未得到广泛的应用。对便携式仪器设计与开发方面，由于仪器和成本问题，推广普及受到了极大的限制。因此目前便携式水果糖度的无损检测仍是一个开放问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种便携式水果糖度无损检测装置，以苹果为研究对象，通过近红外光谱技术为手段，从而实现对水果糖度的无损检测，具有结构简单使用方便的特点，为水果的产前产后的小成本管理提供了有效的支持。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种便携式无损水果糖度检测装置，底部为调节带1，在调节带1上方粘接基底2的底面，基底2的一侧安装电源盒3，电源盒3内装有电池4，基底2的中心位置底部是数据交互模块10，数据交互模块10上方为转接板9，光感元件7、转接板9和数据交互模块10分别通过导线连接，距离光感元件7等间距位置分别设有两个近红外光源6，调节带1的下表面有排线电路11，分别与电池4、近红外光源6、数据交换模块10相连接。
7.所述的调节带1一面为勾面1-1，另一面为毛面1-2。
8.所述的基底2为梯形结构，所述梯形基底2的中心位置开设有中心凹槽2-1，中心凹槽2-1内叠放数据交互模块10、转接板9和光感元件7，在距离中心凹槽2-1对称位置开设两个异形凹槽2-2，异形凹槽2-2内放置近红外光源6，在基底2边缘位置，从下方开设有长方体凹槽2-3，长方体凹槽2-3内放置电源盒3。
9.所述异形凹槽2-2为“倒t”型。
10.所述的近红外光源6上设置有光源遮光罩5。
11.所述的光感元件7上设置有光感元件遮光罩8。
12.所述的电源盒3及其内装电池4可以由外接电源代替。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1.本实用新型由于采用调节带1，使用方便，更加适合小果农，小果商。
15.2.本实用新型体积较小，便于随身携带，无论是果农带上到果园经行实地的检测，还是消费者在购买苹果时进行糖度的测定时都较为方便快捷。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图。
17.图2为本实用新型的基底2的结构示意图。
18.图3为本实用新型的工作原理图。
具体实施方式
19.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
20.参阅图1-图3，一种便携式无损水果糖度检测装置，底部为调节带1，在调节带1中央位置的上方粘接基底2的底面，基底2的一侧安装电源盒3，电源盒3内装有电池4，为装置提供有效的电压；所述的电源盒3及其内装电池4也可以由外接电源代替，此时，只要预留一个与装置总线相连的外接电源接口即可；基底2的中心位置底部是数据交互模块10，数据交互模块10上方为转接板9，转接板9的电路根据其上表面固定的光感元件7设计而成。感光元件7、转接板9和数据交互模块10分别通过导线连接。距离光感元件7等间距位置分别设有两个近红外光源6，调节带1的下表面有排线电路11，分别与电池4、近红外光源6、数据交换模块10相连接。
21.所述的调节带1一面为勾面1-1，另一面为毛面1-2，可根据水果的大小和形状缠绕在水果的表面。
22.所述的基底2为梯形结构，所述梯形基底2的中心位置开设有中心凹槽2-1，中心凹槽2-1内叠放数据交互模块10、转接板9和光感元件7，在距离中心凹槽2-1对称位置开设两个异形凹槽2-2，异形凹槽2-2内放置近红外光源6，在基底2边缘位置，从下方开设有长方体凹槽2-3，长方体凹槽2-3内放置电源盒3。
23.所述异形凹槽2-2，为“倒t”型，在凹槽底部增大与光源的粘接面积，使近红外光源固定的更加紧实、牢固。
24.所述基底2，采用黑色珍珠棉材质，由于珍珠棉的可塑性强、延展性好，在测量过程中可以包容不同水果的形状和尺寸，使得光源和光传感元件与水果表面紧密贴合，有效去除由于其他光线的影响，给测量带来的误差。
25.所述的近红外光源6上设置有光源遮光罩5。
26.所述的光感元件7上设置有光感元件遮光罩8。
27.所述的数据交互模块10一方面通过i2c接口与光感元件7相连，另外一方面通过wi-fi无线传输技术与智能手机建立通信；将光检测模块收集到的数据通过无线wifi传输到手机软件模块。数据交互模块10可以选择市售产品，如，esp8266,mcu,stm32；树莓派等。
28.所述的光感元件7将漫反射光信号收集后直接转化为数字信号，测量结果中的暗电流效应及其他温度变化会得到相应补偿。可以选择市售产品，如光数字传感器opt3002，keyence公司生产的光电传感器等。
29.所述的转接板9的电路，本领域技术人员可根据其上表面固定的光感元件7设计而成，按照光传感元件的结构，设计转接板电路，改变引脚的角度，使其能够与数据交互模块相连接。
30.工作原理：通过调节带1环绕水果赤道位置一周，操作过程中，应先固定光感元件7的位置，使两个近红外光源6均匀分布在光感元件7的两侧，并且近红外光源6与光感元件7
紧贴水果表面。电池4供电，近红外光源6、光感元件7及数据交互模块10开始工作。光感元件7接受反射光信号，并转换为数字信号，从而实现对水果糖度的无损检测。后续可通过商用糖度仪对测量样品进行标定，在糖度检测app上点击开始测量，数据交互模块10与手机建立连接，可以从手机app上获取糖度检测的数值。


技术特征：
1.一种便携式水果糖度无损检测装置，其特征在于，底部为调节带(1)，在调节带(1)上方粘接基底(2)的底面，基底(2)的一侧安装电源盒(3)，电源盒(3)内装有电池(4)，基底(2)的中心位置底部是数据交互模块(10)，数据交互模块(10)上方为转接板(9)，光感元件(7)、转接板(9)和数据交互模块(10)分别通过导线连接，距离光感元件(7)等间距位置分别设有两个近红外光源(6)，调节带(1)的下表面有排线电路(11)，分别与电池(4)、近红外光源(6)、数据交互模块(10)相连接。2.根据权利要求1所述的一种便携式水果糖度无损检测装置，其特征在于，所述的调节带(1)一面为勾面(1-1)，另一面为毛面(1-2)。3.根据权利要求1所述的一种便携式水果糖度无损检测装置，其特征在于，所述的基底(2)为梯形结构，所述基底(2)的中心位置开设有中心凹槽(2-1)，中心凹槽(2-1)内叠放数据交互模块(10)、转接板(9)和光感元件(7)，在距离中心凹槽(2-1)对称位置开设两个倒t型凹槽(2-2)，倒t型凹槽(2-2)内放置近红外光源(6)，在基底(2)边缘位置，从下方开设有长方体凹槽(2-3)，长方体凹槽(2-3)内放置电源盒(3)。4.根据权利要求1所述的一种便携式水果糖度无损检测装置，其特征在于，所述的近红外光源(6)上设置有光源遮光罩(5)。5.根据权利要求1所述的一种便携式水果糖度无损检测装置，其特征在于，所述的光感元件(7)上设置有光感元件遮光罩(8)。6.根据权利要求1所述的一种便携式水果糖度无损检测装置，其特征在于，所述的电源盒(3)及其内装电池(4)可以由外接电源代替。

技术总结
一种便携式水果糖度无损检测装置，在调节带上方粘接基底的底面，基底的一侧安装电源盒，电源盒内装有电池，基底的中心位置底部是数据交互模块，数据交互模块上方为转接板，光感元件、转接板和数据交互模块分别通过导线连接，距离光感元件等间距位置分别设有两个近红外光源，调节带的下表面有排线电路给各模块供电；操作过程中，先固定光感元件的位置，使两个近红外光源均匀分布在光感元件的两侧，并且近红外光源与光感元件紧贴水果表面；电池供电，近红外光源、光感元件及数据交互模块开始工作；光感元件接受反射光信号，并转换为数字信号，从而实现对水果糖度的无损检测；本实用新型结构简单，使用方便，更加适合小果农，小果商。商。商。


技术研发人员：李娟妮 马客非 陈然 张泰宁 高宏
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2022.07.28
技术公布日：2022/12/27