CN104034588B - 一种结球类蔬菜紧实度的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结球类蔬菜紧实度的测量装置。该测量装置底座放置于水平面；左双排滑轮、载物台、右双排滑轮依次安装于底座左侧高台；导轨、标尺安装于底座右侧；螺杆、滑块、步进电机安装于导轨上，拉力传感器安装于滑块上；皮带绕过右双排滑轮、结球类蔬菜表面、左双排滑轮，两端均与螺纹挂钩钩端相连；测量过程中，将结球类蔬菜放置于载物台圆形凹槽处，皮带随滑块做直线运动后张紧，并对蔬菜表面施加均布载荷，通过拉力传感器获得紧实度的测量数据。本发明设计巧妙，结构简单，可以快速准确地测量结球类蔬菜的紧实度。
Description
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，涉及一种结球类蔬菜紧实度的测量装置。
背景技术
结球类蔬菜包括结球甘蓝、大白菜、花椰菜和结球莴苣等，是蔬菜的重要组成部分，在我国种植范围广、种植面积大、种植产量高。在结球类蔬菜成熟度的评价体系中，紧实度是关键的评价指标之一。目前，在实际生产过程中，一般采用手触测量法，通过用手直接挤压结球类蔬菜球体进行紧实度的判定，这种方法简单实用，但非常粗略，且受主观成分影响较大；另有采用液浸法，通过先称取蔬菜球体质量W叶球，再通过排水法测得与蔬菜球体同体积的排水质量W排水，进而求得蔬菜的紧实度=W叶球/W排水，该方法程序较为复杂，排水时间周期长，过水后影响蔬菜质量。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种结球类蔬菜紧实度的测量装置，模拟用手挤压蔬菜的方法，蔬菜四周受力均匀，快速准确无损地测量结球类蔬菜的紧实度。
本发明解决技术问题所采取的技术方案是：
一种结球类蔬菜紧实度的测量装置，包括底座、左双排滑轮、载物台、右双排滑轮、导轨、标尺、螺杆、滑块、步进电机、拉力传感器、螺纹挂钩、皮带：
左双排滑轮、载物台、右双排滑轮依次安装于底座左侧高台；导轨、标尺安装于底座右侧；螺杆安装于导轨上，滑块与螺杆构成螺纹副，安装于导轨滑道上，步进电机安装于导轨右端，步进电机输出轴与螺杆相连；拉力传感器固定于滑块上；螺纹挂钩通过螺纹连接在拉力传感器上；皮带依次绕过右双排滑轮、结球类蔬菜表面、左双排滑轮，皮带两端均与螺纹挂钩钩端相连。
所述的结球类蔬菜紧实度的测量装置，左双排滑轮和右双排滑轮均为双排滑轮，皮带缠绕双排滑轮的方法为左双排滑轮端交叉缠绕，右双排滑轮端单向缠绕。
所述的结球类蔬菜紧实度的测量装置，载物台上端开有一圆形凹槽，下端开有一矩形通孔。
本发明模拟用手挤压蔬菜的方法，将结球类蔬菜放置于载物台圆形凹槽处，皮带随滑块做直线运动后张紧，对蔬菜表面施加均布载荷并通过拉力传感器获得蔬菜紧实度的测量数据。本发明加载蔬菜表面受力均匀，能快速准确无损地测量结球类蔬菜的紧实度。
附图说明
图1是结球类蔬菜紧实度的测量装置结构示意图；
图2是发明的主视图；
图3是本发明的载物台示意图；
图中：底座1、左双排滑轮2、载物台3、右双排滑轮4、导轨5、标尺6、螺杆7、滑块8、步进电机9、拉力传感器10、螺纹挂钩11、皮带12、结球类蔬菜13。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，一种结球类蔬菜紧实度的测量装置，包括底座1、左双排滑轮2、载物台3、右双排滑轮4、导轨5、标尺6、螺杆7、滑块8、步进电机9、拉力传感器10、螺纹挂钩11、皮带12、结球类蔬菜13：
左双排滑轮2、载物台3、右双排滑轮4依次安装于底座1左侧高台；导轨5、标尺6安装于底座1右侧，标尺6用于指示滑块8的位置；螺杆7安装于导轨5上，滑块8与螺杆7构成螺纹副，安装于导轨5的滑道上，滑块8可以沿导轨5的滑道做直线运动；步进电机9安装于导轨5右端，步进电机9输出轴与螺杆7相连，带动螺杆7做旋转运动；拉力传感器10固定于滑块8上，随滑块8一起做直线运动；螺纹挂钩11通过螺纹连接在拉力传感器10上，用于钩住皮带12两端；皮带12依次绕过右双排滑轮4、结球类蔬菜13表面、左双排滑轮2，皮带12两端均打有圆孔，两端的圆孔均与螺纹挂钩11钩端相连。
如图2所示，左双排滑轮2和右双排滑轮4均为双排滑轮，皮带12缠绕双排滑轮的方法为左双排滑轮2端交叉缠绕，右双排滑轮4端单向缠绕，该缠绕方法使得结球类蔬菜13受力均匀；所选的皮带12为刚性皮带，不产生弹性拉伸。
如图3所示，本发明的载物台3上端开有一圆形凹槽，便于放置结球类蔬菜13，下端开有一矩形通孔，便于皮带12通过。
本发明的工作过程如下：
（1）初始化：步进电机9驱动滑块8向左直线运动至初始状态，拉力传感器10示数清零；
（2）放入样品：将结球类蔬菜13放置于载物台3圆形凹槽处，位于皮带12之下；
（3）预紧行程：步进电机9驱动滑块8做向右直线运动，驱动滑块8通过拉力传感器10和螺纹挂钩11拉紧皮带12，使皮带12压实结球类蔬菜13表面；当拉力传感器10上的示数为1N时，装置达到预紧状态；记录滑块8在预紧状态下的位置L；
（4）对预紧力清零；将拉力传感器10上的示数清零，根据预紧状态下滑块8的位移L，计算得结球类蔬菜13的直径d及拉伸位移量x；
其中，结球类蔬菜13的直径：；
拉伸位移量：；
（5）加载行程：步进电机9继续驱动滑块8向右运动；当拉伸位移量为x时，装置完成加载；
（6）读取此时拉力传感器10的拉力示数N，即为结球类蔬菜13紧实度N。
Claims (2)
1.一种结球类蔬菜紧实度的测量装置，其特征在于，包括底座（1）、左双排滑轮（2）、载物台（3）、右双排滑轮（4）、导轨（5）、标尺（6）、螺杆（7）、滑块（8）、步进电机（9）、拉力传感器（10）、螺纹挂钩（11）、皮带（12）：左双排滑轮（2）、载物台（3）、右双排滑轮（4）依次安装于底座（1）左侧高台；导轨（5）、标尺（6）安装于底座（1）右侧；滑块（8）与螺杆（7）构成螺纹副，安装于导轨（5）滑道上，步进电机（9）安装于导轨（5）右端，步进电机（9）输出轴与螺杆（7）相连；拉力传感器（10）固定于滑块（8）上；螺纹挂钩（11）通过螺纹连接在拉力传感器（10）上；皮带（12）依次绕过右双排滑轮（4）、结球类蔬菜（13）表面、左双排滑轮（2），皮带（12）两端均与螺纹挂钩（11）钩端相连；左双排滑轮（2）和右双排滑轮（4）均为双排滑轮，皮带（12）缠绕双排滑轮的方法为左双排滑轮（2）端交叉缠绕，右双排滑轮（4）端单向缠绕。
2.根据权利要求1所述的一种结球类蔬菜紧实度的测量装置，其特征在于，载物台（3）上端开有一圆形凹槽，下端开有一矩形通孔。
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