[实用新型]基于声学特性检测的农产品内部品质检测分级设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及农产品农产品智能无损检测设备，特别涉及基于声学特性检测的农产品内部品质检测分级设备。

背景技术

分级是农产品采摘后商品化处理的重要手段之一，对增强农产品商品市场竞争力，提高经济效益的具有重要意义。

无损检测是在不破坏或损坏被监测对象的前提下，利用农产品内部结构异常或缺陷存在所引起的对声、光、电、热、磁等信号反应的变化，来探测农产品内部和表面的缺陷，并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸以及分布等做出判断和评价。由于无损检测是非破坏性的，检测过程对农产品几乎无破坏，这对农产品的内部品质检测和分级具有重要的意义。

目前的无损检测方法主要有利用光学特性、声学特性、振动特性、X-射线以及核磁共振等特性进行检测，其中利用声学特性进行检测的原理是：农产品内部品质不同，对外界作用如敲击作用的响应信号也不同，这些相应信号包括声阻抗与固有频率等。因此能通过响应信号的不同来区分农产品的内部品质，如内部缺陷、硬度以及成熟度等。

危艳君等改进了农产品声学检测试验台，主要由塑料敲击小球、电压式加速度传感器、电荷放大器、光电是触发电路、数据采集卡和计算机等组成，以西瓜为试验材料，对西瓜内部空心进行定性检测，检测准确率达91%。【危艳君.基于声学特性检测西瓜糖度和空心的声学检测系统[D].浙江大学,2012.】张帅等利用声学特性检测香瓜内部品质,通过敲击香瓜发出的声频,建立声学特性和果蔬品质的相关性，结果表明，基于声学特性和香瓜硬度有显著的线性相关性。【张帅，史磊，张本华.基于声学特性的香瓜成熟度检测方法[J].农机化研究，2011，33(10):126-129.】

现有技术的不足之处在于，基于声学特性的检测对环境中的声波敏感，容易受到环境的影响，所以现在对基于声学特性的农产品内部质量检测以在实验室中的静态研究为主，鲜有实际应用的在线检测设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供基于声学特性检测的农产品内部品质检测分级设备，适用于农产品内部品质的在线检测。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

基于声学特性检测的农产品内部品质检测分级设备，包括输送部、检测部和分选部和控制器，输送部包括输送台、设于输送台上的第一输送带以及用于驱动第一输送带的输送电机；检测部包括检测台、横跨于检测台上的检测箱、设于检测台上的第二输送带以及用于驱动第二输送带的步进电机；检测箱内设置有声学检测装置，声学检测装置包括设于检测箱内壁上的敲击锤以及声音接收处理装置；分选部包括主通道和设于主通道两侧的若干分级通道，主通道和分级通道上均设有分选输送带和用于驱动分选输送带的分选电机；输送台、检测台和主通道之间互相独立并依次靠近连接；输送台上设有用于放置农产品的输送盒，输送台靠近检测台的一端设有用于阻挡输送盒或推动输送盒至检测台的限位盘；限位盘连接至限位电机；主通道与分级通道的连接处设有用于将输送盒从主通道分拨至分级通道的分拨机构，分拨机构由分拨气缸控制；检测箱上设有使输送盒从中通过的门洞，门洞上设有可开关的隔音板，检测箱采用隔音材料制成；输送电机、步进电机、声音接收处理装置、分选电机、限位电机、分拨气缸连接控制器。

采用上述结构，将待测的农产品放置在输送盒上，将输送盒放置在输送台上，输送电机驱动第一输送带转动从而将输送盒输送至限位盘处，限位盘由限位电机驱动从而阻挡输送盒或者推动输送盒至检测台，限位电机受控于控制器并可通过控制器实现将输送盒依次传送至检测台。输送盒连同待检测的农产品被传送至检测台后，步进电机驱动第二输送带从而将输送盒通过门洞输送至检测箱内，门洞上的隔音板关闭，同时检测箱采用隔音材料制成，两者共同构成一个相对的隔音空间，从而减少外界的噪音对检测箱内部的检测环境的影响。农产品在检测箱内受敲击锤的敲击，声音接收处理装置接收声音信号并进行处理，判断产品等级。检测完毕，隔音板打开，再将等级信号传送至控制器，控制器控制步进电机启动，将输送盒连同待检测农产品一起输送至分选部的主通道。启动产品等级判断完成的同时，对应的分级通道上的分选机构启动，输送盒输送到分选机构处，即在分选机构的推动作用下进入对应的分级通道，完成对农产品的内部品质分级。

进一步优选为：敲击锤包括直杆和设于直杆一端的敲击球，直杆上远离敲击球的端部与检测箱内壁转动连接，检测箱外设有用于推动敲击锤的第一液压缸，第一液压缸的活塞杆穿过检测箱的外壁并与直杆之间转动连接，第一液压缸连接控制器。