專利名稱：紅棗水分快速無損檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紅棗水分快速無損檢測儀。
背景技術：
隨著新疆農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整，林果業(yè)種植面積迅速擴大，其中紅棗的種植面積增長最快，給農(nóng)民帶來巨大的經(jīng)濟效益。但因地域和氣侯等方面的原因，目前新疆紅棗絕大多數(shù)以初級加工產(chǎn)品向外銷售，加工方法干制為主，干制紅棗占整個新疆紅棗總量的90%以上。紅棗干制技術目前大多采用自然干制和人工干制兩種方式。自然干制多采用曬干，方便簡單，待棗充分成熟著色后采收，堆放于曬場，視空氣溫度與濕度狀況曬10-20天，果實含雜質多，未經(jīng)分級，商品率小，不能進行工業(yè)化生產(chǎn)。而人工干制則是采用烘房或太陽能、電熱、微波、冷凍干制等干制設備對紅棗進行干制，在干制前一般進行分級、清洗、燙漂等處理。新疆當前紅棗干制加工企業(yè)大多以熱風干制為主，一般干燥時間在4-16小時不等，在 企業(yè)干制紅棗過程中，需要不斷從中抽檢果實水分含量。由于紅棗目前水分檢測方法以GB/T 5009.3食品中水分的測定方法(即甲苯蒸餾法和恒重為)為主，該方法存在檢測耗時長，損壞果實等缺點。在熱干制過程中往往會因為水分判定不及時而造成烘干時間過長或過短，這樣對干制品質都造成極大負面影響，進而降低其市場競爭力，不利于市場銷售。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種紅棗水分快速無損檢測儀，可以在線適時、快速、無損檢測果實中的水分含量。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種紅棗水分快速無損檢測儀，包括具有顯示模塊的上位機，上位機通過RS485通訊模塊連接著單片機，單片機的一個數(shù)據(jù)輸入端連接著一只數(shù)字溫度傳感器，單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入端依次通過分頻電路以及振蕩電路連接著電容傳感器，所說的電容傳感器為同芯柱型傳感器，所說的振蕩電路為差頻式電容測量電路，電容傳感器以及數(shù)字溫度傳感器均安裝在一只檢測筒內。本檢測儀基于當電容器以紅棗為介質時，隨紅棗水分的變化導致電容的電容值不同這一特點來進行紅棗含水率的非電量轉換，同時為了確保測量結果的準確性。單片機通過接收差頻式電容測量電路測量值，將此數(shù)連同數(shù)字溫度傳感器產(chǎn)生的溫度測量值通過RS485串行總線發(fā)給上位機。上位機可同時通過RS485/RS232轉換模塊接受最多256個下位水分傳感器的數(shù)據(jù)，對數(shù)值進行歸一化處理后，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行非線性校正和溫度補償產(chǎn)生紅棗的水分測量值。這樣，在紅棗、葡萄、杏子收購和干燥加工過程中，可以在線適時、快速、無損檢測果實中的水分含量。實現(xiàn)嚴格意義上的在線、快速、無損檢測紅棗果實中水分含量的目的。

下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。[0007]圖I為本實用新型的連接結構示意圖；圖2為本實用新型的電路結構框圖；圖3為本實用新型差頻式電容測量電路的電路圖。
具體實施方式
一種紅棗水分快速無損檢測儀，如圖I、圖2、圖3所示，包括具有顯示模塊的上位機，上位機通過RS485通訊模塊連接著單片機，單片機的一個數(shù)據(jù)輸入端連接著一只數(shù)字溫度傳感器，該溫度傳感器采用了美國Dallas公司的可直接輸出數(shù)字量的DS18B20數(shù)字溫度傳感器。單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入端依次通過分頻電路以及振蕩電路連接著電容傳感器，所說的電容傳感器為同芯柱型傳感器，這種傳感器如果柱高遠大于兩極板間距時，邊緣效應較小。所說的振蕩電路為差頻式電容測量電路，該電路具有精度高、分辨率高、穩(wěn)定性好、抑制溫漂、可以減小雜散電容影響等特點，且數(shù)據(jù)處理相對容易。電容傳感器以及數(shù)字 溫度傳感器均安裝在一只檢測筒4內，檢測筒4通過數(shù)據(jù)線3連接著上位機1，所說的顯示模塊安裝在顯示屏2內。本檢測儀基于當電容器以紅棗為介質時，隨紅棗水分的變化導致電容的電容值不同這一特點來進行紅棗含水率的非電量轉換，同時為了確保測量結果的準確性，本儀器采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術進行水分的非線性校正和溫度補償。單片機通過接收差頻式電容測量電路測量值，將此數(shù)連同數(shù)字溫度傳感器產(chǎn)生的溫度測量值通過RS485串行總線發(fā)給上位機。上位機可同時通過RS485/RS232轉換模塊接受最多256個下位水分傳感器的數(shù)據(jù)，對數(shù)值進行歸一化處理后，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行非線性校正和溫度補償產(chǎn)生紅棗的水分測量值。BP神經(jīng)網(wǎng)絡的權矩陣和閾值向量可通過離線訓練和在線修正的方法獲得。這樣，在紅棗、葡萄、杏子收購和干燥加工過程中，可以在線適時、快速、無損檢測果實中的水分含量。實現(xiàn)嚴格意義上的在線、快速、無損檢測紅棗果實中水分含量的目的。
權利要求1.一種紅棗水分快速無損檢測儀，包括具有顯示模塊的上位機，上位機通過RS485通訊模塊連接著單片機，其特征是單片機的一個數(shù)據(jù)輸入端連接著一只數(shù)字溫度傳感器，單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入端依次通過分頻電路以及振蕩電路連接著電容傳感器，所說的電容傳感器為同芯柱型傳感器，所說的振蕩電路為差頻式電容測量電路，電容傳感器以及數(shù)字溫度傳感器均安裝在一只檢測筒內。
專利摘要本實用新型公開了一種紅棗水分快速無損檢測儀，包括具有顯示模塊的上位機，上位機通過RS485通訊模塊連接著單片機，單片機的一個數(shù)據(jù)輸入端連接著一只數(shù)字溫度傳感器，單片機的另一個數(shù)據(jù)輸入端依次通過分頻電路以及振蕩電路連接著電容傳感器，所說的電容傳感器為同芯柱型傳感器，所說的振蕩電路為差頻式電容測量電路，電容傳感器以及數(shù)字溫度傳感器均安裝在一只檢測筒內。本實用新型設備工作效率高，結構簡單，性能可靠，可大大縮短水分檢測時間和實現(xiàn)紅棗水分的在線快速無損檢測，以提高干制生產(chǎn)效率和確保產(chǎn)品品質。
文檔編號G01N27/22GK202486091SQ201220119839
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權日2012年3月27日
發(fā)明者丁羽, 侯旭杰, 宋麗軍, 李述剛, 陸健康 申請人:塔里木大學