[实用新型]红枣水分快速无损检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红枣水分快速无损检测仪。

背景技术

随着新疆农业产业结构调整，林果业种植面积迅速扩大，其中红枣的种植面积增长最快，给农民带来巨大的经济效益。但因地域和气侯等方面的原因，目前新疆红枣绝大多数以初级加工产品向外销售，加工方法干制为主，干制红枣占整个新疆红枣总量的90%以上。红枣干制技术目前大多采用自然干制和人工干制两种方式。自然干制多采用晒干，方便简单，待枣充分成熟着色后采收，堆放于晒场，视空气温度与湿度状况晒10-20天，果实含杂质多，未经分级，商品率小，不能进行工业化生产。而人工干制则是采用烘房或太阳能、电热、微波、冷冻干制等干制设备对红枣进行干制，在干制前一般进行分级、清洗、烫漂等处理。新疆当前红枣干制加工企业大多以热风干制为主，一般干燥时间在4-16小时不等，在企业干制红枣过程中，需要不断从中抽检果实水分含量。由于红枣目前水分检测方法以GB /T 5009.3 食品中水分的测定方法（即甲苯蒸馏法和恒重为）为主，该方法存在检测耗时长，损坏果实等缺点。在热干制过程中往往会因为水分判定不及时而造成烘干时间过长或过短，这样对干制品质都造成极大负面影响，进而降低其市场竞争力，不利于市场销售。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种红枣水分快速无损检测仪，可以在线适时、快速、无损检测果实中的水分含量。

本实用新型的目的是这样实现的，一种红枣水分快速无损检测仪，包括具有显示模块的上位机，上位机通过RS485通讯模块连接着单片机，单片机的一个数据输入端连接着一只数字温度传感器，单片机的另一个数据输入端依次通过分频电路以及振荡电路连接着电容传感器，所说的电容传感器为同芯柱型传感器，所说的振荡电路为差频式电容测量电路，电容传感器以及数字温度传感器均安装在一只检测筒内。

本检测仪基于当电容器以红枣为介质时，随红枣水分的变化导致电容的电容值不同这一特点来进行红枣含水率的非电量转换，同时为了确保测量结果的准确性。单片机通过接收差频式电容测量电路测量值，将此数连同数字温度传感器产生的温度测量值通过RS485串行总线发给上位机。上位机可同时通过RS485/RS232转换模块接受最多256个下位水分传感器的数据，对数值进行归一化处理后，采用BP神经网络进行非线性校正和温度补偿产生红枣的水分测量值。这样，在红枣、葡萄、杏子收购和干燥加工过程中，可以在线适时、快速、无损检测果实中的水分含量。实现严格意义上的在线、快速、无损检测红枣果实中水分含量的目的。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的连接结构示意图；

图2为本实用新型的电路结构框图；

图3为本实用新型差频式电容测量电路的电路图。

具体实施方式

一种红枣水分快速无损检测仪，如图1、图2、图3所示，包括具有显示模块的上位机，上位机通过RS485通讯模块连接着单片机，单片机的一个数据输入端连接着一只数字温度传感器，该温度传感器采用了美国Dallas公司的可直接输出数字量的DS18B20数字温度传感器。单片机的另一个数据输入端依次通过分频电路以及振荡电路连接着电容传感器，所说的电容传感器为同芯柱型传感器，这种传感器如果柱高远大于两极板间距时，边缘效应较小。所说的振荡电路为差频式电容测量电路，该电路具有精度高、分辨率高、稳定性好、抑制温漂、可以减小杂散电容影响等特点，且数据处理相对容易。电容传感器以及数字温度传感器均安装在一只检测筒4内，检测筒4通过数据线3连接着上位机1，所说的显示模块安装在显示屏2内。

本检测仪基于当电容器以红枣为介质时，随红枣水分的变化导致电容的电容值不同这一特点来进行红枣含水率的非电量转换，同时为了确保测量结果的准确性，本仪器采用BP人工神经网络技术进行水分的非线性校正和温度补偿。

单片机通过接收差频式电容测量电路测量值，将此数连同数字温度传感器产生的温度测量值通过RS485串行总线发给上位机。上位机可同时通过RS485/RS232转换模块接受最多256个下位水分传感器的数据，对数值进行归一化处理后，采用BP神经网络进行非线性校正和温度补偿产生红枣的水分测量值。BP神经网络的权矩阵和阈值向量可通过离线训练和在线修正的方法获得。这样，在红枣、葡萄、杏子收购和干燥加工过程中，可以在线适时、快速、无损检测果实中的水分含量。实现严格意义上的在线、快速、无损检测红枣果实中水分含量的目的。