专利名称：无损伤瓜果糖度测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量仪器，是一种在不损伤瓜果表皮状态下测定瓜果糖度的计量仪器。
已有的瓜果甜熟程度测试装置有1.一九八七年十二月五日公告的实用新型专利，是北京包装食品机械研究所的刑钟良设计的西瓜测试仪(专利申请号86206727)是由声电转换器、识别器、显示器构成，它是运用电子技术，无损判别西瓜的熟度，但不能测定其糖度。
2.日本一位科学家研制了一种西瓜测定器(一九八七年七月廿二日刊登在《技术市场报》)，它是根据声波传播的情况，由电子显示仪器准确地指示西瓜的甜熟程度。
以上西瓜测定仪都是利用声电转换原理、声波传播原理制成西瓜测定仪，其仪器结构复杂、成本高、携带不方便，而且仅适用于西瓜测定，不能延用于其它瓜果的测定。
目前，常用的手持式光学糖度计是利用物质的光学特性，由接目镜、棱镜、焦点调节器、标线水平调节器、零点调节器组成，它是将瓜果切开，然后利用瓜汁的浓度不同，对光的折射率不同，测定瓜果的糖含量。但该仪器存在以下缺点要破开瓜果取样，测定手续麻烦，速度慢，精确度受到取样的渣质，特别是果汁的颜色影响造成较大误差。因此不易普及推广。
本实用新型的目的是利用植物生物学原理和电子技术，提供一种不损伤瓜果表皮，並能精确测定瓜果糖度的计量仪器，其构思新颖、操作简易，既精确、又快速、无损伤、便携式，实用于市场和生长中的瓜果糖度测定。
本实用新型的原理是根据瓜果中的主要成份是水和糖，水和糖都是电介质，(且糖是无极分子，水是有极分子)，电介质的介电常数既与电介质的种类有关，又与加在电介质的交变电场的频率有关，在相同变化频率下，不同的电介质其介电常数变化也不同，(如，在相同频率下，水的介电常数比糖的介电常数变化大得多)，故不同的电介质，其电容的变化也不同，相对应的电容抗、集电流也不同，在混合电介质中，其某一种成份的电介质的电容变化，除了与交变电场的频率有关外，还与该成份在总混合体中的浓度有关，也就是说，电介质的电容性能和该电介质的浓度、种类有关。
如果设计一个谐振、频率器，使其产生的高频电流，通过瓜果内的果汁，由于瓜果的介电常数不同，其导电度也不同，可以谐振频率或频率器的集电极电流等的变化，来测定瓜果汁的含糖浓度。
本实用新型中，若在谐振、频率器的一端制有一只电容型的测定电极，如果电极之间有瓜果的瓜囊，则由于电容器两极板间的介电常数改变，(相对于电极之间存在空气而言)，所以两极板的电容也起变化，使谐振频率和集电极电流发生变化，我们就可以通过选频放大，鉴别、指示等来观测它的变化，这样就可正确地测定瓜果汁浓度。
本实用新型的结构是由传感器、谐振频率器、选频放大器、鉴别器、计量指示装置，电源所组成。
传感器(探头)是由内电极(正极)、外电极(负极)、导电极、探头弹簧、固定卷、探头座组成。传感器既具有发射功能，又具有接收功能，还要保证与测量物表面有良好的接触，並形成软导电。
谐振与频率器是由谐振电路、振荡电路组成，谐振电路包含校准部份，它把经过校准的电讯号与接收到的模拟糖度电讯号作比较参考。振荡电路产生2～10MC范围内变化的交变电场。
选频放大器使接收后频移讯号完成选频放大工作。
鉴别器是由检波器和跟踪器组成，检波器把电感B3输出的频移变化讯号经二极管D1转换为直流电位，再由跟踪器完成跟随反馈为稳定的模拟糖度的直流电讯号。
计量指示装置是由线性放大器、指示器、电流表组成。线性放大器进行糖度微小讯号的线性放大，再由指示器、电流表经限幅后，显示相对糖度(一般为0～20％)刻度的电流讯号，然后经湿度与另度校准，变成正确的糖度数值在电流表的表盘面上指示出来。
电源是采用干电池(6伏直流电源)，经过高精度稳压器、集成电路块IC3提供负电压。供给集成电路IC2的工作需要，集成块IC4产生高精度稳压电源。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型原理框图。
图2是本实用新型结构示意图。
图3是本实用新型电子线路图。
1－传感器(探头)，2－谐振、频率器，3－选频放大器，4－鉴别器，5－计量指示装置，6－电源，7－探头座，8－固定卷，9－探头弹簧，10－线路印刷板，11－开关套柄，12－校准按钮，13－机壳，14－支架螺钉，15－元件支架，16－指示灯架，17－拔盘，18－表头座，19－电流表头，20－电池盒螺钉，21－上盖螺钉，22－电池盒，23－下盖螺钉，24－印刷板螺钉，25－下盖板。
传感器(探头)1是由圆柱形内电极(正极)和圆环形外电极组成，圆柱形内电极安装在圆环形外电极的中心，内外电极头部配制有导电极，底部配以探头弹簧9，并安装在探头座7内。
谐振频率器2是由谐振电路和振荡电路组成，谐振电路包含校准部份，由电感B1，电容C2、C13、C14、C15、C16、C17、开关K1、K2组成。
振荡电路与选频放大器3通过一块集成电路块IC1、电感B2、B3、电容C1、C3、C4、电阻R1、R2、R3组成。
鉴别器4是由检波管和跟踪器组成，包括检波二极管D1、晶体管BG1、BG2、电容C5、C6、C7、电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9组成。
线性放大器由一块集成电路IC2，电阻R10、R13、R14、R15、R16、R17、R18组成。
指示部份由电阻R11、R12、R18、R19、电位器W1、W2、W3、毫安电流表A、二极管D2组成。电流表头19安装在表头座18上。
电源6采用5号干电池4节放入电池盒22内，再由稳压器稳压，稳压器是IC4、IC3两块集成电路块与晶体管BG3、电阻R21、电位器W4、电容C9、C10、C11、C12组成。
本实用新型的优点在于它能无损伤地测定西瓜、生梨、水密桃、苹果、葡萄、桔子、香焦、甘蔗、西红柿等种类的瓜果液质较多的糖度，测西瓜的中心糖度、精度可达到平均误差＜±0.5度，故精度较高。
本仪器也能反映瓜类成熟度，一般甜度小于8则为生瓜，等于8的则为半生熟瓜，甜度大于等于9的为熟瓜。
本仪器对瓜果既无损伤，又能快速测定，体积小，携带方便，糖度不受瓜果渣质、瓜果汁颜色的影响。它可以使农民及时掌握采摘瓜果时机，保证瓜果质量，商业部门也可掌握瓜果质量，以便按质论价，保证消费者利益，它还为科研单位提供了一种理想的测定瓜果糖度的仪器，对研究瓜果在田园里生长过程中糖度的累积变化。
在食品工业方面，还能用来对液体瓶塑罐头食品的甜度进行遥控监测。
在医学方面，本仪器还可用于血糖的检测。
本仪器还可作咸度、浓度的测量，是一种多用途仪器。
本实用新型的主要技术指标如下1.糖度测量范围0～20％。
2.甜度测试部位探头中心线在瓜果圆周的中心点上。
3.工作条件环境温度＋20℃～＋40℃时，误差为±0.5度，空气相对湿度≤85％。
4.电源电压6伏直流电(5号干电池4节)，电流消耗约25mA。
5.仪器的外形尺寸60×70×200毫米。
6.重量约400克。
权利要求1.一种用于测定液质较多的瓜果，如西瓜、生梨、水密桃、西红柿类型瓜果糖度的无损伤瓜果糖度测定仪，包括传感器，谐振频率器、选频放大器、鉴别器、计量指示装置、电源、机壳，其特征在于a)传感器1是一种电容型探头，由圆柱形内电极和圆环形外电极组成，圆柱形内电极安装在圆环形有外电极的中心，内、外电极头部配置有导电极，底部配以探头弹簧9，并安装在探头座7内；b)谐振频率器2包括接收的模拟糖度电讯号与标准电讯号进行谐振的谐振器和使电场产生交变的频率器组成。
2.按照权利要求1所述的无损伤瓜果糖度测定仪，其特征在于所说的导电极采用导电橡胶制成。
3.按照权利要求1所述的无损伤瓜果糖度测定仪，其特征在于谐振器包括校准部份由电感B1、电容C2、C13、C14、C15、C16、C17、开关K1、K2组成。
4.按照权利要求1所述的无损伤瓜果糖度测定仪，其特征在于频率器与选频放大器3是共用一只集成电路块IC1，并配以电感B2、B3、电容C1、C3、C4，电阻R1、R2、R3组成。
专利摘要一种便携式瓜果无损伤糖度快速测定仪，它是根据植物生物学和电子技术设计，由传感器、谐振频率器、选频放大器、鉴别器、计量指示装置、电源所组成，该仪器构思新颖、操作简易、既快速、又实用，测量精度不受瓜果渣质和瓜果汁颜色的影响，能无损伤地测定西瓜、生梨、水蜜桃、西红柿等液质较多的瓜果糖度。测西瓜中心糖度精度可达到平均误差＜±0.5度。适用于市场上和田园中正在生长的瓜果的糖度测定。也适用在试验室、车间使用。
文档编号G01N27/22GK2036671SQ8821199
公开日1989年4月26日 申请日期1988年7月5日 优先权日1988年7月5日
发明者诸福良, 张纪樵 申请人:诸福良, 张纪樵