基于声学特性的西瓜糖度检测系统

该研究优化了由包裹橡皮的金属小球、压电式加速度传感器、电荷放大器、光电式触发电路、数据采集卡和计算机等组成的西瓜声学特性测试系统。由所获取的声波信号幅值谱计算出声透过率,采用TQ软件中SMLR(逐步多元线性回归)函数选取6个特征频率:752、869、1001、4556、322、3950Hz,由其对应的声透过率值建立了西瓜品质检测的多元线性回归模型。对47个西瓜样本的试验数据分析表明:将敲击点和接收点分别放置在西瓜自然生长状态的中部对侧可获得最佳的测定模型,模型的校正相关系数R、校正均方根误差RMSEC和预测均方根误差RMSEP分别是0.80753、0.646和0.655。实现了西瓜糖度检测目的,为声学无损检测西瓜成熟度提供了参考。

基于声学特性检测西瓜内部空心的研究

西瓜内部空心与否是评价西瓜品质的重要指标。研究开发了一套用于检测西瓜内部空心的声学系统。通过计算信号接收点和敲击点间的声透过率参数(δ),借助TQ软件中判别分析函数(DA)分析判定西瓜内部是否空心。将6个加速度传感器同时贴于西瓜6个不同部位,选取较佳信号敲击和接收点组合。结果表明赤道部位可以获得更好的空心检测结果,检测准确率最高可达0.79。

基于西瓜声学特性测定其成熟度

为达无损检测西瓜糖度目的,本研究在自主搭建的声学检测台上采集西瓜声学信号,提取声振动从敲击点传到接收点过程中声透过率参数(δ)。利用Matlab软件中的线性回归函数,将δ与西瓜糖度分别做线性回归,得到1 024个相关系数。从中选取相关系数前20位的声透过率值,借助软件中多元线性回归函数建立多元线性回归方程。研究比较不同敲击点和信号接收点组合所建模型的预测值和实测值相关系数(R),最高可达0.884 2。试验结果表明,敲击点和接收点位于赤道部位能获得较好的测定模型。