水果品质无损分析仪的制作方法

本实用新型属于光学无损快速检测技术领域，涉及一种水果品质无损分析仪，具体涉及一种基于可见/近红外光谱检测技术的水果品质无损分析仪。

背景技术：

随着国民经济的不断发展和生活水平不断提高，国内外的消费者对新鲜水果的品质有了更高的要求。从过去单一的追求外观形状、色泽、有无虫眼等发展到酸度、甜度、有无农药残存等内部品质的要求，这使得高品质的水果需求量不断上涨。但传统的水果内部品质检测采用有损的方式进行人工抽检。有损的检测方式需要将水果榨汁后进行其内部品质(如糖度、酸度、成熟度、水分含量等)的检测，存在着检测效率低、成本高并且影响水果正常生长和销售的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种水果品质无损分析仪，能够解决现有技术中采用有损方式进行人工抽捡存在检测效率低、成本高并且影响水果正常生长和销售的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种水果品质无损分析仪，包括：

箱体，所述箱体上部设有开口，所述开口处由外至内依次设有玻璃固定件、环形玻璃片以及避光橡胶套管；

橡胶果杯，设于所述开口上，用于承放待测水果；

发光组件，设置在所述箱体内，用于发出光线并经所述环形玻璃片照射到所述待测水果；

收光组件，设置在所述箱体内，所述收光组件包括光谱仪和光纤，所述光纤的一端与所述光谱仪连接，所述光纤的另一端插置于所述避光橡胶套管内，以接收所述待测水果回传的光线；

核心处理板，与所述收光组件电连接；

电源模块，与所述发光组件、收光组件及所述核心处理板电连接。

根据本实用新型一优选实施例，所述发光组件包括灯座、反光灯杯以及红外灯珠，所述灯座与所述电源模块电连接，所述反光灯杯固定在所述灯座上，所述红外灯珠设置在所述反光灯杯内。

根据本实用新型一优选实施例，所述水果品质无损分析仪内设有支架，所述灯座设置在所述支架上。

根据本实用新型一优选实施例，所述水果品质无损分析仪还包括显示屏，所述显示屏设于所述箱体表面并与所述核心处理板电连接。

根据本实用新型一优选实施例，所述水果品质无损分析仪还包括风扇，所述风扇设于所述箱体侧面以对所述发光模块进行散热。

根据本实用新型一优选实施例，所述风扇包括两个，其中一个用于将外部空气吸所述箱体内，另一个用于将所述箱体内的空气排出。

根据本实用新型一优选实施例，所述电源模块包括电源插座，所述电源插座设置在所述箱体侧边。

根据本实用新型一优选实施例，所述电源模块还包括两个第一变压器，其中一个所述第一变压器用于将市电变压后供给所述红外灯珠和所述风扇。

根据本实用新型一优选实施例，所述电源模块还包括第二变压器，所述第二变压器与另一个第一变压器连接并变压后供给所述光谱仪和所述核心处理板。

根据本实用新型一优选实施例，所述水果品质无损分析仪还包括数据输出接口，所述数据输出接口与所述核心处理板电连接设置在所述箱体侧边。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供的水果品质无损分析仪利用可见/近红外光谱无损检测技术，能使水果检测后仍然可以保持正常生长、销售和食用，不损害生产者的经济效益和消费者的身体健康，可以在对水果不造成损伤的情况下快速检测出水果的糖、酸度。红外灯珠能够发出足够强度的连续波段的光，通过设计的收发光机构使发出的光能够均匀的照射到水果并与水果内部果肉发生作用后以漫透射的形式被光谱仪采集；光路部分与光谱仪分区隔离开并装有一进一出两个风扇散热，有效避免了灯珠发热，温度对光谱仪的影响；采用光纤光谱仪和上盖下底的设计降低了仪器的成本，减小了仪器的体积，使仪器更加经济、方便、实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本实用新型提供的水果品质无损分析仪的外观结构示意图；

图2是图1所示的水果品质无损分析仪的内部俯视结构示意图；

图3是图1所示的水果品质无损分析仪的内部侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

请一并参阅图1至图3，本实用新型提供一种水果品质无损分析仪，该水果品质无损分析仪主要包括箱体、橡胶果杯8、发光组件、收光组件、核心处理板13以及电源模块。

其中，箱体可是以图1所示的形状，或者为其他矩形盒体状，具体可由底板和上盖通过螺钉紧固或卡扣配合，箱体的上部设有开口，开口处由外至内依次设有玻璃固定件4、环形玻璃片3以及避光橡胶套管2。

橡胶果杯8设于开口上，用于承放待测水果，同时起到避光的作用。

发光组件设置在箱体内，用于发出光线并经环形玻璃片3照射到待测水果。

收光组件设置在箱体内，收光组件包括光谱仪15和光纤14，光纤14的一端与光谱仪15连接，光纤14的另一端插置于避光橡胶套管2内，以接收待测水果回传的光线。

核心处理板13可为ARM板，与收光组件电连接，用于接收数据并进行分析。

电源模块与发光组件、收光组件及核心处理板13电连接。

具体而言，发光组件包括灯座19、反光灯杯18以及红外灯珠17，灯座19与电源模块电连接，反光灯杯18固定在灯座19上，红外灯珠17设置在反光灯杯18内。

其中，灯座19采优选用陶瓷材料，灯座19的电源线采用耐高温石棉线包裹的铜芯线，起到绝缘和耐高温的作用。灯座19上的反光灯杯18采用铝材质，抛光镀反光膜，具备较好反光和散热特性。红外灯珠17插入灯座19上的灯脚孔中使之置于反光灯杯18的中心位置，反光灯杯18的正上方焦距处即水果检测平台，平台由光纤固定件、环形玻璃片3和避光橡胶套管2组成。光纤14安装在光纤固定件正中心位置，与正下方反光灯杯18中心处于同一垂直线上。环形玻璃片3水平安装于光纤固定件上与光纤14头处于同一高度，避光橡胶套管2安装于环形玻璃片3中孔与光纤14之间。

红外灯珠17点亮，发出的光被反光灯杯18聚焦反射至上方焦距处的水果检测平台，光线照射到待测水果表面，一部分被反射，一部分照射进待测水果内部，在待测水果内部与水果组织发生作用后的光在待测水果被检测部位的橡胶密封套管2内被收光光纤14吸收，成为光谱仪15采集到的原始的光谱信号。光谱仪15将光信号转变成电信号传递给核心处理板13，检测软件根据检测水果类型匹配相对应数学模型进行水果内部品质的计算分析。

水果品质无损分析仪内设有支架，灯座19设置在支架上。

此外，水果品质无损分析仪还包括显示屏1，显示屏1设于箱体表面并与核心处理板13电连接，用于显示检测结果。

为了保证水果品质无损分析仪工作在正常温度，水果品质无损分析仪内还包括风扇12，风扇12设于箱体侧面的排风孔处，用于对发光模块进行散热。在具体实施例中，风扇12包括两个，其中一个用于将外部空气吸箱体内，另一个用于将箱体内的空气排出。

在本实用新型实施例中，电源模块包括电源插座9，电源插座9设置在箱体侧边，电源插座9优选采用带保险的三孔电源插座。

电源模块还包括两个第一变压器，两个第一变压器下方用电木和底板隔开以防导热，第一变压器可为AC220V转DC12V，其中一个第一变压器10用于将市电变压降压后供给红外灯珠17和风扇12。

电源模块还包括第二变压器11，第二变压器11可为DC12V转DC5V，第二变压器11与另一个第一变压器16连接并变压后供给光谱仪15和核心处理板13。

水果品质无损分析仪还包括数据输出接口，数据输出接口可包括USB接口6和HDMI接口7，数据输出接口与核心处理板13电连接设置在箱体侧边，用于输出检测数据。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本实用新型提供的水果品质无损分析仪结构新颖，检测效率高，并不且影响水果品质，利用可见/近红外光谱无损检测技术，能使水果检测后仍然可以保持正常生长、销售和食用，不损害生产者的经济效益和消费者的身体健康。发光组件发出的光照射到待测水果上，透过水果之后的光通过光纤14传导至光谱仪15中。传导至光谱仪15的光通过光谱仪15光路分光，CCD感光等处理后准确实时有效的将水果样品的光谱信息转换成数字信号，传递给微控制器转换成透过率数据结合既定的数学模型进行分析处理，从而完成对水果样品糖、酸度的检测，最终的测量结果将在仪器面板上的触摸显示屏1上显示出来，从而实现无损检测水果糖度的目的。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。