超声波果实检测装置的制作方法

本实用新型属于超声波检测技术领域，具体涉及一种超声波果实检测装置。

背景技术：

现有技术中，可以通过对果实进行分级来确定果实的质量，果实分级的标准包括果实大小、重量、外形品质和内部品质，其中果实的内部品质是分级的重点。检测指标是判断果实内部品质的主要依据，检测指标主要包括酸度、硬度、成熟度、含糖量和含水量；其中，含糖量和含水量是其中的核心数据。目前，国内外对果实进行检测所使用的主要方法就是通过超声波检测，利用超声波在果实中的衰减特性，通过测量超声波在果实中的衰减率和传输速度来检测果实的质量。

在日常生活中，人们在购买果实的时候都会对果实的成熟度进行判断，挑选质量好的果实。利用超声波来判断果实的质量，需要先在果实上涂抹耦合剂，再将超声波发射器和超声波接收器贴合在果实上进行检测，检测十分地不方便、且检测耗时长。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是，如何设计一种能够有效用于对果实进行超声波测量的装置，来解决果实检测不便、检测耗时长的问题，具有检测速度快、检测精度高等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种超声波果实检测装置，包括箱体，在箱体的底部固定设置有底座，底座上固定安装有用于放置果实的平台，平台上滑动设置有用于将果实夹持固定在平台上的第一挡板和第二挡板；第一挡板的夹持部固定设有超声波发射器，第二挡板的夹持部固定设有超声波接收器；第一挡板和第二挡板还连接有第一驱动机构，第一挡板和第二挡板在第一驱动机构的驱动下能够在水平方向沿平台相对运动。

本申请的超声波果实检测装置中，箱体用于乘装耦合剂，因检测的是健康蔬果，所以耦合剂不能使用工业耦合剂，需使用无毒无害、超声波显像清晰、对超声波探头无腐蚀损坏的耦合剂，实际选择时，部分医用耦合剂或者水均可以；在第一驱动机构的驱动下，第一挡板和第二挡板能够在水平方向沿平台相对运动，通过第一挡板的夹持部和第二挡板的夹持部将果实夹持固定在平台上，超声波发射器和超声波接收器正对贴合在果实的表面，超声波发射器发射的超声波经过果实后，由超声波接收器接收，通过分析判断超声波在果实内部的衰减率以及传输速度即可检测出果实的检测指标。解决了果实检测不便、检测耗时长的问题，同时，检测速度快、检测精度高。

进一步地，作为优化，所述第一驱动机构包括第一电机和螺杆；所述螺杆水平设置，螺杆包括第一螺杆部和第二螺杆部，第一螺杆部和第二螺杆部表面均匀设置有反向的螺纹；第一螺杆部和第一挡板传动连接，第二螺杆部和第二挡板传动连接，第一挡板和第二挡板能够在螺杆的带动下在水平方向沿平台相对滑动；螺杆的一端与第一电机的驱动轴连接，第一电机设置在箱体外。

上述超声波果实检测装置中，箱体的底部必须平整，且放置在水平工作台上，使螺杆处于水平位置；第一电机转动时，会带动螺杆转动，螺杆的转动会带动第一挡板和第二挡板沿相反方向运动；第一电机设置在箱体外，是因为箱体中乘装有耦合剂，若将第一电机设置在箱体类，存在损坏的风险，且从动力传动以及保养维护方面考虑，将第一电机设置在箱外更满足使用需求；在具体检测时，需控制第一电机的转动方向，使第一挡板和第二挡板沿平台相对滑动，从而将果实在水平方向上进行夹持固定。

进一步地，作为优化，箱体内沿竖直方向设置有用于固定果实位置的限位机构；限位机构包括固定件和竖向设置的滑动轨道，固定件连接有第二驱动机构，固定件能够在第二驱动机构的驱动下沿竖直方向在滑动轨道上往返滑动，固定件的下端面设置为球冠面。

上述超声波果实检测装置中，考虑到果实在耦合剂中有可能漂浮的情况，从而在竖直方向设计上述限位机构，来从竖直方向固定果实的位置；固定件的下端面设置为球冠面，可以让固定件下端面更好地和果实表面接触，对果实的位置进行固定，避免果实漂浮、移动等情况。

进一步地，作为优化，第二驱动机构包括第二电机和竖向滑动机构；第二电机的驱动轴横向设置；竖向滑动机构包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，第一连接杆横向设置且与第二电机驱动轴同轴连接，第二连接杆垂直于第一连接杆设置，且第二连接杆的一端与第一连接杆固定连接，第三连接杆所在平面平行于第二连接杆所在平面，且第三连接杆两端分别与第二连接杆远离第一连接杆的一端和固定件上端部铰接；箱体外壳上固定设置有用于安装第二电机的支架。

上述超声波果实检测装置中，支架用于安装第二电机，第二电机的设置位置应高于箱体的顶部，第二电机的驱动轴沿箱体顶部横向设置；第一连接杆亦沿箱体顶部横向设置，且与第二电机驱动轴同轴连接；第二电机启动时，第二电机带动第一连接杆旋转，第二连接杆在第一连接杆的带动下沿某一竖向平面面周向旋转运动，在第二连接杆的带动和固定件自重共同作用下，第三连接杆会沿竖直方向往复运动，从而带动固定件沿竖直方向在滑动轨道上往复滑动，在竖直方向实现对果实的固定。

进一步地，作为优化，螺杆的第一螺杆部和第二螺杆部的分界点位于固定件的正下方。

上述超声波果实检测装置中，第一挡板和第二挡板在水平方向沿水平方向对果实进行固定，固定件沿竖直方向对果实进行固定，同时第一螺杆部和第二螺杆部的分界点处于固定件的正下方；从水平方向和竖直方向共同对果实位置进行固定；实际操作过程中，固定件在水平方向是固定设置的，仅能沿竖直方向往复滑动，可以通过调节螺杆的第一螺杆部和第二螺杆部的分界点位置，来满足上述要求。

进一步地，作为优化，所述滑动轨道包括两块限位块，分别固定设置在箱体内相对面的侧壁上；限位块朝向固定件的面设有竖向的凹槽，凹槽的形状和固定件的形状相互匹配，使得固定件能够在两凹槽间竖向滑动。

上述超声波果实检测装置中，固定件安装在两块限位块的凹槽间，沿竖直方向可以在滑动轨道上往复滑动；凹槽的形状和固定件的形状相互匹配，无需限定固定件的形状，能实现固定件在两限位块间竖向滑动即可。

进一步地，作为优化，超声波发射器设置有发射探头，超声波接收器设置有接收探头，超声波发射器的发射探头和超声波接收器的接收探头上均设置有缓冲垫，缓冲垫朝向果实的夹持面设置有球冠面状的凹槽。通过缓冲垫和耦合剂的共同作用，避免果实与超声波发射器的发射探头和超声波接收器的接收探头间存在间隙，可以提高检测精度。

进一步地，作为优化，所述固定件由弹性材料制成。固定件采用弹性材料是为了避免果实被固定件在挤压过程中损伤；同理，缓冲垫也可以使用弹性材料制成。

本实用新型提供的超声波果实检测装置能够有效地对果实进行超声波测量，解决了果实检测不便、检测耗时长的问题，且具有检测速度快、检测精度高等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中超声波果实检测装置的正面剖视图；

图2为本实用新型实施例中超声波果实检测装置的立体视图；

图3为本实用新型实施例中超声波果实检测装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例中超声波果实检测装置的正面视图；

图5为本实用新型实施例中超声波果实检测装置的侧视图。

附图标记：

1-箱体，21-第一电机，22-第二电机，3-底座，4-平台，51-第一挡板，52-第二挡板，6-超声波发射器，7-超声波接收器，8-螺杆，81-第一螺杆部，82-第二螺杆部，9-支架，10-固定件，11-滑动轨道，12-竖向滑动机构，13-缓冲垫，14-果实。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

最优实施例：

参照图1~图5，一种超声波果实检测装置，包括箱体1，在箱体的底部固定设置有底座3，底座上固定安装有用于放置果实14的平台4，平台上滑动设置有用于将果实夹持固定在平台上的第一挡板51和第二挡板52；第一挡板的夹持部固定设有超声波发射器6，第二挡板的夹持部固定设有超声波接收器7；第一挡板和第二挡板还连接有第一驱动机构，第一挡板和第二挡板在第一驱动机构的驱动下能够在水平方向沿平台相对运动。

本申请的超声波果实检测装置中，箱体用于乘装耦合剂，因检测的是健康蔬果，所以耦合剂不能使用工业耦合剂，需使用无毒无害、超声波显像清晰、对超声波探头无腐蚀损坏的耦合剂，实际选择时，部分医用耦合剂或者水均可以；在第一驱动机构的驱动下，第一挡板和第二挡板能够在水平方向沿平台相对运动，通过第一挡板的夹持部和第二挡板的夹持部将果实夹持固定在平台上，超声波发射器和超声波接收器正对贴合在果实的表面，超声波发射器发射的超声波经过果实后，由超声波接收器接收，通过分析判断超声波在果实内部的衰减率以及传输速度即可检测出果实的检测指标。解决了果实检测不便、检测耗时长的问题，同时，检测速度快、检测精度高。本申请中，电机包括第一电机21和第二电机22，挡板包括第一挡板51和第二挡板52，螺杆包括第一螺杆部81和第二螺杆部82。

本实施例中，所述第一驱动机构包括第一电机21和螺杆8；所述螺杆水平设置，螺杆8包括第一螺杆部81和第二螺杆部82，第一螺杆部和第二螺杆部表面均匀设置有反向的螺纹；第一螺杆部和第一挡板传动连接，第二螺杆部和第二挡板传动连接，第一挡板和第二挡板能够在螺杆的带动下在水平方向沿平台相对滑动；螺杆的一端与第一电机的驱动轴连接，第一电机21设置在箱体外。

上述超声波果实检测装置中，箱体的底部必须平整，且放置在水平工作台上，使螺杆处于水平位置；第一电机转动时，会带动螺杆转动，螺杆的转动会带动第一挡板和第二挡板沿相反方向运动；第一电机设置在箱体外，是因为箱体中乘装有耦合剂，若将第一电机设置在箱体类，存在损坏的风险，且从动力传动以及保养维护方面考虑，将第一电机设置在箱外更满足使用需求；在具体检测时，需控制第一电机的转动方向，使第一挡板和第二挡板沿平台相对滑动，从而将果实在水平方向上进行夹持固定。

具体实施时，第一驱动机构除了上述通过第一电机和螺杆驱动之外，还可以设计为其他结构，例如液压驱动、气压驱动、磁性伸缩驱动等。

本实施例中，箱体内沿竖直方向设置有用于固定果实位置的限位机构；限位机构包括固定件10和竖向设置的滑动轨道11，固定件连接有第二驱动机构，固定件能够在第二驱动机构的驱动下沿竖直方向在滑动轨道上往返滑动，固定件的下端面设置为球冠面。

上述超声波果实检测装置中，考虑到果实在耦合剂中有可能漂浮的情况，从而在竖直方向设计上述限位机构，来从竖直方向固定果实的位置；固定件的下端面设置为球冠面，可以让固定件下端面更好地和果实表面接触，对果实的位置进行固定，避免果实漂浮、移动等情况。

本实施例中，第二驱动机构包括第二电机22和竖向滑动机构12；第二电机的驱动轴横向设置；竖向滑动机构包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，第一连接杆横向设置且与第二电机驱动轴同轴连接，第二连接杆垂直于第一连接杆设置，且第二连接杆的一端与第一连接杆固定连接，第三连接杆所在平面平行于第二连接杆所在平面，且第三连接杆两端分别与第二连接杆远离第一连接杆的一端和固定件上端部铰接；箱体外壳上固定设置有用于安装第二电机的支架9。

上述超声波果实检测装置中，支架用于安装第二电机，第二电机的设置位置应高于箱体的顶部，第二电机的驱动轴沿箱体顶部横向设置；第一连接杆亦沿箱体顶部横向设置，且与第二电机驱动轴同轴连接；第二电机启动时，第二电机带动第一连接杆旋转，第二连接杆在第一连接杆的带动下沿某一竖向平面面周向旋转运动，在第二连接杆的带动和固定件自重共同作用下，第三连接杆会沿竖直方向往复运动，从而带动固定件沿竖直方向在滑动轨道上往复滑动，在竖直方向实现对果实的固定。

具体实施时，第二驱动机构除了上述通过第二电机和竖向滑动机构驱动之外，还可以设计为其他结构，例如液压驱动、气压驱动、磁性伸缩驱动等

本实施例中，螺杆的第一螺杆部和第二螺杆部的分界点位于固定件的正下方。第一挡板和第二挡板在水平方向沿水平方向对果实进行固定，固定件沿竖直方向对果实进行固定，同时第一螺杆部和第二螺杆部的分界点处于固定件的正下方；从水平方向和竖直方向共同对果实位置进行固定；实际操作过程中，固定件在水平方向是固定设置的，仅能沿竖直方向往复滑动，可以通过调节螺杆的第一螺杆部和第二螺杆部的分界点位置，来满足上述要求。

本实施例中，所述滑动轨道包括两块限位块，分别固定设置在箱体内相对面的侧壁上；限位块朝向固定件的面设有竖向的凹槽，凹槽的形状和固定件的形状相互匹配，使得固定件能够在两凹槽间竖向滑动。

固定件安装在两块限位块的凹槽间，沿竖直方向可以在滑动轨道上往复滑动；凹槽的形状和固定件的形状相互匹配，无需限定固定件的形状，能实现固定件在两限位块间竖向滑动即可。具体实施时，固定件的形状可以使用其他形状代替，如圆柱形、多边柱状形、长条形等，目的是使果实在垂直方向得到固定，不会在耦合剂中漂浮起来。

本实施例中，超声波发射器设置有发射探头，超声波接收器设置有接收探头，超声波发射器的发射探头和超声波接收器的接收探头上均设置有缓冲垫13，缓冲垫朝向果实的夹持面设置有球冠面状的凹槽。通过缓冲垫和耦合剂的共同作用，避免果实与超声波发射器的发射探头和超声波接收器的接收探头间存在间隙，可以提高检测精度。

本实施例中，所述固定件由弹性材料制成。固定件采用弹性材料是为了避免果实被固定件在挤压过程中损伤；同理，缓冲垫也可以使用弹性材料制成。

本实用新型整体结构简单实用，能够有效地对果实进行超声波测量，且具有检测速度快、检测精度高等优点。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。