簡介
給西瓜圍上“腰帶”,輕輕一拍,只見機器出現“瓜已成熟,您可以放心食用”的字樣。這是由東北林業大學四名大三學生研發的西瓜成熟度檢測儀,簡稱“西瓜伴侶”。這台儀器根據彈性體振動理論,通過加速度感測器檢測西瓜的振動過程,再經過單片機進行數據分析和算法處理,最終通過液晶顯示檢測結果。該發明在全國科技活動周展出期間,受到中國科學院院士陳佳洱的較高評價。
工作原理
首先通過敲擊,通過mems加速度感測器檢測西瓜的振動頻率,利用震動,檢測西瓜震動時的固有頻率,同時通過稱重感測器檢測西瓜質量,兩者將數據交於我們這款儀器的核心處理器,由核心處理器進行算法處理和數據配備,然後顯示出檢測結果。
外觀設計
“西瓜伴侶”的外殼是由電子稱改裝的,一條黑色的“腰帶”是連線西瓜與儀器的紐帶,上面裝有一個小型加速度感測器。只要給西瓜圍上“腰帶”,在輕輕一拍,“成熟,請放心食用”的字樣就顯示在螢幕上。
設計過程
東北林業大學的設計者們,為了弄清西瓜由生變熟的過程和具體變化,他們先後到西瓜攤上買了40個生西瓜,監測西瓜從生到熟,再到熟透變瘺的數據變化。大量實驗數據表明,在成長初期的西瓜,其瓜皮和瓜瓤的密度、硬度、彈性等物理參數相差不大,而成熟西瓜的瓜皮和瓜瓤與生瓜有明顯區別,各項物理參數差別也較大。根據彈性體振動理論,通過加速度感測器檢測西瓜的振動過程,經過單片機進行數據分析和算法處理,最終通過液晶屏顯示檢測結果。
改進方向
現在市場上一些西瓜被使用了可能對人體有害的化學添加劑。為了讓消費者買到可以放心食用的西瓜,他們將繼續改進、完善儀器,在這台儀器上增加其他的感測器來檢測西瓜的內部成分。同時這款儀器現在還比較大,他們下一步將把“西瓜伴侶”改進為攜帶型的、小巧的儀器,以方便市民隨時掛在身上。