題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 西瓜伴侶
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 一種新型西瓜成熟度無(wú)損檢測(cè)儀，提供了一種可以對(duì)西瓜成熟度進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)的，快速準(zhǔn)確的測(cè)量方法，克服傳統(tǒng)檢測(cè)方法費(fèi)時(shí)，可靠性差等缺點(diǎn)。同時(shí)操作簡(jiǎn)單，方便快捷，便攜式設(shè)計(jì)，不僅適用于水果市場(chǎng)及大型商場(chǎng)，為消費(fèi)者的放心選購(gòu)提供人性化服務(wù)，同時(shí)可以作為一款居家伴侶，為人們的健康生活提供貼心呵護(hù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 西瓜模型可以假設(shè)為以下2種情況，對(duì)于不成熟瓜的極限情況(白瓤瓜) , 可簡(jiǎn)單地看成是一個(gè)理想的實(shí)心球；而成熟的西瓜, 當(dāng)其受到?jīng)_擊振動(dòng)時(shí), 則可看作是一個(gè)由彈性元件和阻尼元件組成的系統(tǒng)，即把瓜瓤當(dāng)作阻尼, 把整個(gè)西瓜看作是一個(gè)內(nèi)部為阻尼的彈性體。按照彈性體振動(dòng)理論：由沖擊造成的振動(dòng)響應(yīng)的頻率是彈性體的固有頻率。球體的固有頻率與其材料的密度、幾何尺寸和彈性模量等因素有關(guān)。 本發(fā)明通過(guò)MEMS加速度傳感器采集到數(shù)據(jù)，以沖擊振動(dòng)無(wú)損檢測(cè)原理為基礎(chǔ)，在信號(hào)進(jìn)入微處理器之前，建立一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量，進(jìn)而對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理。經(jīng)過(guò)A/D采樣的信號(hào)利用FFT (快速傅里葉變換) 實(shí)現(xiàn)時(shí)域-頻域的變化，方便了輸出數(shù)據(jù)的觀察。同時(shí)也提高了西瓜成熟度檢測(cè)的準(zhǔn)確率。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1.作品設(shè)計(jì)：新型西瓜成熟度無(wú)損檢測(cè)儀 2.發(fā)明目的：發(fā)明一種輕巧，低成本，便攜式的新型西瓜成熟度無(wú)損檢測(cè)儀.不僅適用于水果市場(chǎng)及大型商場(chǎng)，為消費(fèi)者的放心選購(gòu)提供人性化服務(wù)，同時(shí)可以作為一款居家伴侶，為人們的健康生活提供貼心呵護(hù)。 3.基本思路：通過(guò)加速度傳感器檢測(cè)西瓜的振動(dòng)頻率，稱重傳感器檢測(cè)西瓜的質(zhì)量，同時(shí)由核心處理器進(jìn)行算法處理和數(shù)據(jù)匹配，最終通過(guò)液晶顯示檢測(cè)結(jié)果。 4.創(chuàng)新點(diǎn)：無(wú)損檢測(cè)，智能控制，便攜式，低成本 5.技術(shù)關(guān)鍵：西瓜成熟度指標(biāo)，硬件電路的搭建，軟件算法的實(shí)現(xiàn)，儀器外觀的設(shè)計(jì) 6.主要技術(shù)指標(biāo)：所測(cè)西瓜成熟度的準(zhǔn)確率
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 傳統(tǒng)技術(shù)：主要利用西瓜成熟過(guò)程中聲波的傳播速率會(huì)隨著成熟度的增加而減小的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在一定的距離內(nèi)，布置兩個(gè)傳聲器，擊打西瓜，記錄兩傳聲器的測(cè)量信號(hào)，測(cè)量聲波信號(hào)的傳播時(shí)間間接測(cè)量聲波的傳播速率，從而確定西瓜的成熟度。由于聲波在傳輸過(guò)程中容易造成損耗，受到干擾，且不易測(cè)量，所以準(zhǔn)確率較低。 本發(fā)明通過(guò)MEMS加速度傳感器采集到數(shù)據(jù)，以沖擊振動(dòng)無(wú)損檢測(cè)原理為基礎(chǔ)，在信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)之前，建立一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量，進(jìn)而對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理。經(jīng)過(guò)A/D采樣的信號(hào)利用FFT (快速傅里葉變換) 實(shí)現(xiàn)時(shí)域-頻域的變化，方便了輸出數(shù)據(jù)的觀察。同時(shí)也提高了西瓜成熟度檢測(cè)的準(zhǔn)確率。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月14日在北京參加由國(guó)家科技部舉行的“國(guó)家科技活動(dòng)周暨北京科技活動(dòng)周”活動(dòng)展出。受到前北大校長(zhǎng)陳佳洱院士好評(píng)。
作品所處階段
- 已完成項(xiàng)目制作，并經(jīng)多家報(bào)社與電臺(tái)報(bào)道，收到社會(huì)關(guān)注與好評(píng)?，F(xiàn)應(yīng)市場(chǎng)需求在做進(jìn)一步的調(diào)整改進(jìn)。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無(wú)
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體操作演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1.使用說(shuō)明：操作簡(jiǎn)單，快捷可靠 2.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：本發(fā)明通過(guò)MEMS加速度傳感器采集到數(shù)據(jù)，以沖擊振動(dòng)無(wú)損檢測(cè)原理為基礎(chǔ)，在信號(hào)進(jìn)入微處理器之前，建立一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字量，進(jìn)而對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理。經(jīng)過(guò)A/D采樣的信號(hào)利用FFT (快速傅里葉變換) 實(shí)現(xiàn)時(shí)域-頻域的變化，方便了輸出數(shù)據(jù)的觀察。同時(shí)也提高了西瓜成熟度檢測(cè)的準(zhǔn)確率。 3.適用范圍：水果市場(chǎng)，大型商場(chǎng)及普通家庭 4.市場(chǎng)分析和預(yù)測(cè)：目前已經(jīng)經(jīng)多家報(bào)社和電臺(tái)報(bào)道，并在社會(huì)上引起強(qiáng)烈關(guān)注，并受到大家的一直好評(píng)。同時(shí)，隨著人們生活質(zhì)量的進(jìn)一步提高，大家越來(lái)越關(guān)注健康生活這一概念，作為一款可以為人們的放心選購(gòu)提供健康保護(hù)的儀器備受受到大家的追捧，而居家生活·水果市場(chǎng)和商場(chǎng)中又急需這樣一種儀器為消費(fèi)者提供人性化服務(wù)，因此市場(chǎng)價(jià)值巨大，前景廣闊。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 現(xiàn)有技術(shù)主要利用西瓜成熟過(guò)程中聲波的傳播速率會(huì)隨著成熟度的增加而減小的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在一定的距離內(nèi)，布置兩個(gè)傳聲器，擊打西瓜，記錄兩傳聲器的測(cè)量信號(hào)，測(cè)量聲波信號(hào)的傳播時(shí)間間接測(cè)量聲波的傳播速率，從而確定西瓜的成熟度。由于聲波在傳輸過(guò)程中容易造成損耗，受到干擾，且不易測(cè)量，所以準(zhǔn)確率較低。
