一体式多功能水果糖度检测系统
阅读说明：本技术 一体式多功能水果糖度检测系统 (Integrated multifunctional fruit sugar degree detection system ) 是由 谢丽娟 麻产 应义斌 李麟 于 2021-08-19 设计创作，主要内容包括：本发明提供一体式多功能水果糖度检测系统。包括果汁榨取模块、糖度检测模块、控制模块、数据存储与发送模块以及配套的信息平台；果汁榨取模块可以将水果破碎、过滤、搅拌成汁液,汁液滴落到糖度检测模块上后,折光仪会开始糖度检测工作,所取得的糖度数据可以存储在数据存储与发送模块,并通过该模块上传到信息平台中的数据库；操作人员可以进入信息平台对数据进行读写处理。该系统集成了水果糖度检测所需的多个装置,可以便捷的传输糖度数据,简化水果糖度采集、数据传递与数据处理过程。(The invention provides an integrated multifunctional fruit sugar degree detection system. The sugar content detection module is used for detecting the sugar content of the fruit juice; the fruit juice extracting module can crush, filter and stir fruits into juice, after the juice drops on the sugar degree detection module, the refractometer can start sugar degree detection work, and the obtained sugar degree data can be stored in the data storage and sending module and uploaded to a database in the information platform through the module; and an operator can enter the information platform to read and write data. This system has integrateed a plurality of devices that fruit brix detected required, transmission brix data that can be convenient simplify fruit brix collection, data transfer and data processing process.)
技术领域
本发明属于水果糖度检测领域，尤其涉及一体式多功能水果糖度检测系统。
背景技术
水果已经成为一种生活中不可或缺的消费品，近年来我国水果产量不断提升，在国内市场与国际市场均占有相当的比例，但同时我国水果也不得不承受来自其他国家水果的冲击，因此提高我国水果产品价值，增强我国水果在市场上的竞争力是非常有必要的。
通过对水果内部品质进行检测，根据检测结果进行分级是一种有效提高水果产品价值，增强水果产品竞争力的有效方式。水果分级后，商家可以根据品质等级划分批次，标定不同价格，提高经济价值。
水果内部品质的无损检测方法是农业工程领域一个重要研究方向，为了顺利开展水果内部品质的无损检测方法研究，研究人员需要大量的水果糖度数据。
目前采集水果糖度的流程往往涉及多种独立的设备，流程复杂，不便携带，操作专业性要求高，耗时长，糖度数据的转移与保存往往需要额外设备，缺少独立的数据传输功能。鉴于此，如何便捷大量的取得水果糖度数据成为当前需要解决的技术问题。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种一体式多功能水果糖度检测系统，该系统的硬件部分不仅便于携带，而且可以实现方便快捷的水果糖度数据采集，能实时将数据上传至数据库存储。
本发明采用的技术方案如下：
一、一体式多功能水果糖度检测系统
包括安装于支撑架上的果汁榨取模块、糖度检测模块、控制模块和数据存储与发送模块，果汁榨取模块主要由挤压组件、引流与过滤组件和搅拌组件组成；引流与过滤组件包括可拆卸的引流杯、疏水性膜和滤片，可拆卸的引流杯安装于支撑架顶部，引流杯中间设置有带孔硬基底，硬基底表面贴附有带细密孔的滤片；以带孔硬基底为分界将引流杯分为上下部，引流杯上部用于挤压水果，引流杯下部呈锥形，疏水性膜贴附于引流杯的锥形内壁上；挤压组件设置于引流杯上方，挤压组件为底部安装有挤压块的挤压杆，挤压杆一端通过铰接与支撑架连接；引流杯下部设置有搅拌杯内汁液的搅拌组件；
糖度检测模块包括折光仪和红外检测组件，折光仪的样品检测区域位于引流杯正下方，红外检测组件位于折光仪侧上方；
控制模块分别与糖度检测模块和数据存储与发送模块连接。
所述引流杯底部设置有控制汁液掉落的抽拉式开关。
所述搅拌组件主要由桨叶和驱动机构组成，驱动机构用于驱动桨叶转动，桨叶用于搅拌储存于引流杯杯底的汁液。
所述红外检测组件的探头对准汁液滴落路径，以监测汁液是否滴落；监测到汁液滴落时，与红外检测组件相连的单片机控制折光仪开始糖度检测。
所述控制模块包括单片机，通过单片机控制折光仪的检测，并将折光仪的检测结果存储至数据存储与发送模块；单片机控制数据存储与发送模块将存储的检测结果上传至数据库。
所述数据库中存储的数据包括检测水果的产地信息，糖度检测结果。
二、一体式多功能水果糖度检测系统的使用方法
包括以下步骤：
1)将待测水果放入引流杯上部开口处，向下按压挤压杆时，挤压块挤压引流杯内的水果，将水果压榨后，混有果肉的汁液经滤片过滤在引流杯下部得到澄清的汁液，利用搅拌组件将汁液混匀，打开引流杯底部的抽拉式开关使澄清混匀的汁液滴落；
2)红外检测组件检测到汁液滴落时，红外检测组件产生一个脉冲信号并传递给与其相连的单片机，单片机将脉冲信号转变为控制信号后传递给折光仪，控制折光仪对滴落到样品检测区域的汁液开始糖度检测；
3)折光仪对汁液进行连续多次糖度检测后，单片机控制折光仪将检测结果存储到数据存储与发送模块中，并且单片机控制数据存储与发送模块将存储的检测结果上传至数据库；
4)上位机对数据库中检测结果的数据取方差、中位数、最值、均值、众数、变异系数、四分位数，并采用柱状图、散点图、箱型图分别表示数据分布情况，最终获得待测水果的糖度检测结果。
本发明的有益效果：
本发明的一体式多功能水果糖度检测系统可以简化水果糖度检测流程，做到了用一台装置完成水果糖度检测并传输检测结果至数据库，同时该装置便于携带，方便了操作人员前往不同的地点进行大量的数据采集工作。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为采用本发明装置检测的方法流程示意图。
图3为本发明检测系统的示意图。
图中：挤压组件1、引流与过滤组件2、搅拌组件3、折光仪4、红外检测组件5、控制模块6、数据存储与发送模块7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明的水果糖度数据采集装置包括果汁榨取模块、糖度检测模块、控制模块6和数据存储与发送模块7。所述果汁榨取模块包含挤压组件1、引流与过滤组件2以及搅拌组件3；所述糖度检测模块包含折光仪4、红外检测组件5，折光仪4的样品放置口在引流与过滤组件2正下方；所述控制模块6包含单片机，单片机与折光仪4、红外检测组件5以及数据存储与发送模块7相连接。
所述数据存储与发送模块包含数据存储组件以及数据发送组件。还包括配套的信息平台，信息平台包括数据库、服务器、面向对象的可执行软件。
所述搅拌组件3由桨叶和驱动结构组成，搅拌组件3安装在靠近引流杯壁，靠近底部的位置，当杯底存储有待搅拌汁液，手动控制驱动结构使桨叶转动完成搅拌过程。
具体实施例：
如图2和图3所示，将待测水果放入引流杯中带孔的硬基底上，硬基底表面贴附有带细密孔的滤片，充分挤压研磨待测水果，使其破碎以便汁液流出。
经过滤片过滤的澄清汁液将沿着引流杯壁到达杯的底部，由于杯底部的开关是关闭状态，汁液将暂时保存在引流杯中。此时利用搅拌组件3充分搅拌汁液，使汁液各部分的组分均匀。然后打开引流杯底部的抽拉式开关，使汁液滴落，汁液滴落后关闭抽拉式开关。
汁液滴落过程中会经过红外检测组件5，此时红外检测组件5将会产生一个脉冲信号并传递给与其相连接的单片机，单片机则会在极短的延迟后将该信号转变为控制信号，并传递给与其相连接的折光仪4，极短的延迟是为了让汁液有充分的时间滴落到折光仪4的样品检测区域上。折光仪4接收到来自单片机的控制信号后，自动开始工作，对位于样品检测区域上的汁液进行连续的三次检测，连续的三次检测结果会显示在折光仪的显示屏上。如果操作人员认为该次测量存在一定的误差，可以通过手动控制折光仪4的控制模块6，重新测量待测样品的糖度。
当操作人员认为该次测量结果可靠，可以打开控制模块6的开关，通过单片机控制折光仪将本次测量结果存储到数据存储组件，当本批次的测量完成后，通过单片机控制折光仪上的数据发送控制开关，将存储在数据存储组件里的检测结果上传到指定的数据库。
数据库放于服务器上，数据库主要数据类型包括产地信息、糖度数据、用户信息，通过面向对象的可执行软件可以实时对数据库中的数据进行读写，计算数据方差、中位数、最值、均值、众数、变异系数、四分位数，并将数据分布情况以柱状图、散点图、箱型图表达出来。
进行下一次检测前，需要将引流杯、搅拌组件、折光仪样品放置口清洗干净，以及更换新的滤片。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种片上光学丙酮气体传感器及其制备工艺和应用