一种西瓜生熟探测器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种西瓜生熟探测器，及其制备工艺，特别是一种核心元件是以一块4-2输入端与非门集成电路A，其中门1、门II和门IV均接成反相器(非门)使用为电路原理(图1) ;A选用⑶4011型2输入端4与非门数字集成电路，也可用同类产品CC4011或MC14011等来直接代换；VD用Φ 5mm高亮度红色发光二极管；RP用WS-2型自锁式有机实芯微调电位器；R1、R2均用RTX-1/4W型碳膜电阻器；C用CTl型瓷介电容器；B选用FT- 27或HTD27A-1型压电陶瓷片，要求配带简易助声腔；电池G用一块6F22-9V型叠层干电池，配带揿钮式接线扣板的西瓜生熟探测器。属分析及测量控制技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，人们主要以以下几种方式辨别西瓜生熟:①观色听声，瓜皮表面光滑、花纹清晰、纹路明显、底面发黄的，是熟瓜；表面有茸毛、光泽暗淡、花斑和纹路不清的，是不熟的瓜；用手指弹瓜听到“嘭嘭”的(闷声)，是熟瓜；听到“当当”(脆声)的，还没有熟，听到“噗噗”声的，是过熟的瓜。二是听:用手轻轻的卡住西瓜，放在耳朵旁，用手轻轻的掬一掬，瓜内发出“唆一一”的响声，是熟瓜，而且多为沙瓤瓜。②一只手将西瓜托起，另一只手弹瓜，托瓜的手感觉有震荡的是熟瓜，没有震荡的是生瓜；用手指拍西瓜，声音深浊沉重的是熟瓜，清脆的是生瓜；两手抱起西瓜，放在耳边，用两手轻轻挤压，瓜里发出裂声的是熟瓜，没有裂声的是生瓜；熟瓜会浮在水面上，生瓜则沉入水底；熟瓜的脐部凹入较深，生瓜凹入较浅；熟瓜皮色灰暗，生瓜鲜嫩明亮。③看瓜柄，绿色的，是熟瓜；黑褐色、茸毛脱落、弯曲发脆、蜷须尖端变黄枯萎的，是不熟就摘的瓜；④看头尾，两端匀称，脐部和瓜蒂凹陷较深、四周饱满的是好瓜；头大尾小或头尖尾粗的，是质量较差的瓜。⑤比弹性，瓜皮较薄，用手指压易碎的，是熟瓜；是指甲划要裂，瓜发软的，是过熟的瓜。⑥用手掂，有空飘感的，是熟瓜；有下沉感的，是生瓜。⑦试比重，投入水中向上浮的，是熟瓜；下沉的是生瓜。常因为人的感觉的感官性、不可靠性，出现买来生瓜的问题，让人遭受损失。本发明以西瓜在成熟期的水分、离子浓度的不同，进而借助电学原理，通过发明仪器的发光和发声来辨别被测试西瓜的生熟，结果可靠、制作容易、使用方便。
【发明内容】
[0003]本发明是通过电学原理、电光学原理、声学原理开发一种结果可靠、制作容易、使用方便的西瓜生熟探测器。
[0004]—、工作原理。它的核心兀件是一块4- 2输入端与非门集成电路A,其中门1、门II和门IV均接成反相器(非门)使用。门I输入电平高低由RP和探针测到的瓜电阻对电池G的分压所决定。生瓜与熟瓜的水分、离子浓度是不相同的，因此它们的导电度也不相同。熟瓜电阻小，生瓜电阻大。当探针a、b插入熟瓜时，瓜电阻较小，门I输入端为低电平? 1/2VDD)，门I输出的高电平分别加到门II和门III的输入端，一方面，使门II反相输出低电平，发光二极管VD两端获得一定的电位差而发光；另一方面，使门II1、门IV等组成的音频多谐振荡器工作，压电陶瓷片B即发出“嘀-”的响声。当探针a、b插入生瓜时，瓜电阻较大，门I输入端处于高电平(> 1/2VDD)，其处于低电平的输出端分别“封住”门II和门
III输入端，使VD不发光、B无声。根据VD和B是否发光和发声，即可判断出所测西瓜的生熟程度。电路中，RP为报警灵敏度调节电位器。Rl是VD的限流电阻器；R2和C为振荡电阻器和电容器。门II1、门IV组成的多谐振荡器频率由公式f=l/2.2R2.C决定，按图中所给出的数值计算得到的频率f约为1400Hz。由于电路工作时门I翻转的门限值为1/2VDD，它与电池G的电压高低无关，所以电路工作点不受G的电压变化影响，电路工作很稳定。
[0005]二、元器件选择。A选用⑶4011型2输入端4与非门数字集成电路，也可用同类产品CC4011或MC14011等来直接代换。VD用Φ 5mm高亮度红色发光二极管。RP用WS-2型自锁式有机实芯微调电位器。R1、R2均用RTX- 1/4W型碳膜电阻器。C用CTl型瓷介电容器。B选用FT-27或HTD27A-1型压电陶瓷片，要求配带简易助声腔。电池G用一块6F22-9V型叠层干电池，要求配带揿钮式接线扣板(可拆自同型号废干电池)。因整机平时耗电甚微，故不必设电源开关。
[0006]三、制作与使用
图2所示为该西瓜探熟器的印制电路板接线图，印制板实际尺寸约为50_X25mm。焊接时注意:电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿A芯片内部CMOS集成电路！焊接好的电路板装入尺寸约为IlOmmX30mmX20mm的长条形绝缘小盒内，具体参见图
3所示。探针a、b用两根大号缝衣针，将它用小螺钉固定在电路板上，其针尖从盒子前端伸出来。盒子面板事先为压电陶瓷片B开出释音孔，并分别开孔引出发光二极管VD的发光帽、伸出电位器RP的轴柄。在RP的轴柄上安装一只合适的旋钮，并在面板上刻出旋钮调节档位。电池G通过带引线的揿钮式接线扣板与电路板接通。这种揿钮式接线扣板可从废旧叠层干电池上拆取，并焊上引线即行。由于接线扣板与叠层干电池之间的接触扣是凹凸相扣，所以在接线扣板上，应是凹扣接电路正极引线，凸扣接电路负极引线。
【附图说明】
[0007]图1:本发明的电路原理图；
图2:为本发明的电路板绘制图；
图3:为本发明测试器的模拟产品侧视图。
【具体实施方式】
[0008]实施例1:按图1所示电路原理，图2所示印制电路板接线图，印制板实际尺寸约为50_X25mm。焊接时注意:电烙铁外壳一定要良好接地，以免交流感应电压击穿A芯片内部CMOS集成电路！焊接好的电路板装入尺寸约为I1mmX 30mmX 20mm的长条形绝缘小盒内，具体参见图3所示。探针a、b用两根大号缝衣针，将它用小螺钉固定在电路板上，其针尖从盒子前端伸出来。盒子面板事先为压电陶瓷片B开出释音孔，并分别开孔引出发光二极管VD的发光帽、伸出电位器RP的轴柄。在RP的轴柄上安装一只合适的旋钮，并在面板上刻出旋钮调节档位。电池G通过带引线的揿钮式接线扣板与电路板接通。这种揿钮式接线扣板可从废旧叠层干电池上拆取，并焊上引线即行。由于接线扣板与叠层干电池之间的接触扣是凹凸相扣，所以在接线扣板上，应是凹扣接电路正极引线，凸扣接电路负极引线。本装置调试很简单:将探针插入已知的成熟瓜内，调节RP阻值，使VD和B处于临界不发光和不发声状态即行。这样在同一片瓜地或同一批销售瓜中，就能判别出哪些是熟瓜，哪些是生瓜来。如嫌发声音调太高(太低)，可通过适当增大(减小)R2阻值或C容量加以调节，直到满意为止。值得注意的是:由于不同产地、品种的西瓜电阻率有所不同，所以在探测同一批的西瓜时，应首先重新调整RP阻值，以保证探测的准确度。
【主权项】
1.一种西瓜生熟探测器，其包括: 输入端、电位器、电阻器、电容器、发光二极管、压电陶瓷片、探针、印制电路板、电池、夕卜壳。2.根据权利I所述的探测器，其中，输入端为:CD4011或CC4011或MC14011。3.根据权利I所述的探测器，其中，电位器为:RP用WS-2型自锁式有机实芯微调电位器。4.根据权利I所述的探测器，其中，电阻器为:RTX-1/4W型碳膜电阻器。5.根据权利I所述的探测器，其中，电容器为:CT1型瓷介电容器。6.根据权利I所述的探测器，其中，发光二极管为:Φ5_高亮度红色发光二极管。7.根据权利I所述的探测器，其中，压电陶瓷片为:FT-27或HTD27A-1型压电陶瓷片，要求配带简易助声腔。8.根据权利I所述的探测器，其中，探针为:针形硬度较高的金属导体。9.根据权利I所述的探测器，其中，外壳为:材料为绝缘性，体积与印制电路板适配。
【专利摘要】本发明涉及一种西瓜生熟探测器，及其制造方法，特别是一种核心元件主要包括输入端、非集成电路、电位器、电阻器、电容器、发光二极管、验电陶瓷片、探针、绝缘外壳的通过发光和发声来辨别被测试西瓜的生熟的探测器。
【IPC分类】G01N27/04
【公开号】CN105092651
【申请号】CN201410220495
【发明人】不公告发明人
【申请人】高龙飞
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月23日