[实用新型]一种基于近红外的便携式番茄硬度快速检测装置

说明书

本实用新型涉及一种基于近红外的便携式番茄硬度快速检测装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内部被分割设置成操作箱和暗箱；所述操作箱内设置有集成处理器和电源，所述操作箱外表设置有显示屏、电源按键和start按键；所述暗箱内设置有载物台和均布在所述载物台上方四周的多个光源；微型光谱仪固定安装在所述壳体外部以采集所述暗箱内番茄样品的光谱数据，所述微型光谱仪、电源、显示屏与所述集成处理器连接，所述各光源与所述电源连接。本实用新型采用近红外光谱技术，能够实现对番茄硬度的快速无损检测，省时省力、实时性强；且体积小，便于携带，结构简单，成本低，易于产品化。

技术领域

本实用新型属于农业智能设备技术领域，具体涉及一种基于近红外的便携式番茄硬度快速检测装置。

背景技术

随着生活水平的提高，番茄的内部品质、耐贮运品质以及优良的风味品质正成为消费人群的渴求。在番茄的成熟过程中细胞壁果胶的含量与果实硬度密切相关，因此硬度是判定番茄成熟度和反映番茄品质的重要指标之一。开发一种非破坏性，有效的番茄硬度检测装置、方法，可为番茄的品质评价和番茄贮藏运输过程中的硬度变化提供重要参考。传统的化学方法历时长、耗费人力物力、实时性等方面不具有优势，针对番茄硬度的便携式检测装置目前国内还没有。

实用新型内容

本实用新型设计了一种基于近红外的便携式番茄硬度快速检测装置，旨在提供一种非破坏性的、有效的番茄硬度检测装置，方便携带、省时省力、实时性强。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下方案：

一种基于近红外的便携式番茄硬度快速检测装置，包括壳体，所述壳体内部被分割设置成操作箱和暗箱；所述操作箱内设置有集成处理器和电源，所述操作箱外表设置有显示屏、电源按键和start按键；所述暗箱内设置有载物台和均布在所述载物台上方四周的多个光源；微型光谱仪固定安装在所述壳体外部以采集所述暗箱内番茄样品的光谱数据，所述微型光谱仪、电源、显示屏与所述集成处理器连接，所述各光源与所述电源连接。

进一步，所述集成处理器采用STC89C52单片机作为控制核心，所述集成处理器包括光源控制模块、信号采集模块、信号处理模块、电源控制模块。

进一步，所述电源按键和start按键均为脉冲式按键。

进一步，所述电源还包括可充电锂电池，所述可充电锂电池作为备用电源。

进一步，所述显示屏采用3.5寸TFT液晶屏，尺寸大小长×宽×高为54.96mm×95.54mm×6.2mm，分辨率为320×480。

进一步，所述载物台包括升降平台和设置在所述升降平台上的橡胶垫圈，所述橡胶垫圈与番茄样品配合以固定番茄样品。

进一步，所述光源有四个，分别布置在所述暗箱顶部的四个角。

进一步，所述光源是80W的卤素灯。

进一步，所述微型光谱仪是近红外微型光谱仪，尺寸大小长×宽×高为89.1mm×63.3 mm×34.4mm，重量为265g，光学分辨率为10nm，配有USB接口。

进一步，所述壳体的材料采用PLA (聚乳酸)，所述壳体的整体尺寸长×宽×高为350mm×210 mm×210mm，其中操作箱外壳尺寸长×宽×高为140 mm×210 mm×210mm，暗箱外壳尺寸长×宽×高为210mm×210 mm×210mm。

工作时，先打开所述电源开关，将待测的番茄样品置于所述暗箱的载物台上，所述光源发出的光照射置于所述载物台上的番茄样品；然后，所述微型光谱仪采集番茄样品的近红外光谱信息，并将光谱信号转换为数字信号传送给所述集成处理器；接着所述按下“start”按键，所述集成处理器根据内置的番茄硬度预测模型对接收到的相应数字信号进行实时分析处理，得出检测结果，即番茄样品的硬度值；最后，在所述显示屏上显示出对应的硬度值。