【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水果检测，具体涉及一种水果成熟度检测装置。
技术介绍
1、水果成熟度差别往往是水果采摘以及品级划分的重要因素，但果农种植水果时，判断水果是否成熟以及成熟度多少，通常经过人工观察判断，这样判断是否准确需要依靠经验，难以有科学的判断分级方法。
2、由于大部分水果成熟过程中会挥发出以乙烯为主体的特殊气味气体，故现有技术中还存在部分以气体检测为主的水果成熟度判断技术。
3、例如cn201910523691.6曾公开过一种用于检测水果成熟的检测装置，，包括盒体、安装在盒体上的盒盖、设置在盒体内的燃料电池、与燃料电池电连接的计时器、电压表和电动机；盒体内设置隔板将盒体内部分隔为盛放腔和测量腔，隔板上形成一通孔以用于盛放腔与测量腔连通，测量腔的一侧开设有用于与外部连通的通气口，通孔与通气口上分别设有阀门以用于控制盛放腔与测量腔是否进行通气；燃料电池包括阳极、阴极、质子交换膜、阴离子交换膜和离子反应区。该专利技术的有益效果是通过大量的数据采集，测量水果释放乙烯气体，乙烯进入到燃料电池中产生的电能势并通过电压表测量得出电压，根据电压值的表征判断水果的当前生长时期，有效避免过于依赖有技术经验的管理人员。
4、再例如cn201120385842.5曾公开过一种水果成熟度检测仪，它包括仪器探头、乙烯能谱仪、开关、电子显示屏、电池槽。其特征在于利用乙烯能谱仪来确定水果散发的乙烯含量，实现水果成熟度检测的功能。本技术体积小巧，易于携带，操作简单，能够通过乙烯能谱仪实现水果成熟度检测的功能。
5、
6、故如何提供一种能够更加精确地实现水果成熟度检测的方案，为水果采摘和分级提供更加可靠的参照指标，成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种能够更加精确地实现水果成熟度检测，为水果采摘和分级提供更加可靠的参照指标的基于气味传感的水果成熟度检测方法，及其水果成熟度检测装置。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、一种基于气味传感的水果成熟度检测方法，本方法中采用检测来自水果的乙烯气体含量实现成熟度判断，其特征在于，采用定量获取水果表层果皮汁液后，加热使得汁液气化并用于检测。
4、这样，本方法创造性地将现有的采集水果挥发气体进行检测的方式，改为获取水果表层果皮汁液，加热气化后进行检测。这样就避免了水果挥发气体量小，且挥发量大小会随早中晚差别以及温度湿度差别等因素影响而造成的误差；极大地保证了检测结果的精确度，提高了检测可靠性。可以更好地使得检测结果作为水果采摘以及分级的可靠依据。
5、进一步地，采用吸针抽吸的方式获得水果表层果皮汁液。这样，操作方便，且能够保证定量获取。
6、进一步地，本方法依靠一种水果成熟度检测装置实现，所述水果成熟度检测装置，包括一个壳体，壳体前端向外凸出设置有一个针头，针头尾端嵌设固定在壳体内并和壳体内的一个沿针头方向设置的活塞腔连通，活塞腔内设置有活塞杆，活塞杆前端头部位置设置有第一活塞头，活塞杆尾部露出于壳体后端外侧，活塞腔外相邻并列设置有一个过液通道，过液通道前端通过第一连接通道和活塞腔相连，过液通道后端连通到一个检测腔，过液通道外侧设置有电热丝，所述检测腔内设置有乙烯检测机构，检测腔后端设置有通气孔和壳体外部大气连通。
7、这样，上述装置使用时，可以将针头插入到水果表层，抽动活塞杆吸取水果表层果皮汁液（或果肉汁液），果皮汁液进入到活塞腔内后通过第一连接通道进入到过液通道内并被电热丝加热。果皮汁液加热后气化并进入到检测腔内，并依靠乙烯检测机构实现对乙烯含量的检测，并根据乙烯含量数据判断出水果成熟度。这样就避免了现有检测水果挥发气体的方式存在精度较低的缺陷。极大地提高了检测结果的精确度和可靠性。可以更好地作为水果采摘以及分级的依据。实施时，壳体优选整体呈针筒状，更加小巧便携，方便使用。
8、进一步地，所述乙烯检测机构包括一个位于检测腔前端的第一电极环，一个和第一电极环同轴但间隔设置于检测腔后端的第二电极环，第一电极环直径大于第二电极环且过液通道后端从第一电极环内部与检测腔连通，第一电极环后端具有向后内方向延伸设置的一圈第一叉指，第二电极环前端具有向前外方向延伸设置的一圈第二叉指，第一叉指和第二叉指相互交错设置呈一个锥台形，第一叉指和第二叉指之间还覆盖设置有一层具有乙烯吸附功能的乙烯吸附薄膜，第一电极环和第二电极环连接到乙烯检测电路中并作为信号输入端。
9、这样，果皮汁液气化的气体进入到检测腔后，在向外挥发过程中，乙烯气体被乙烯吸附薄膜吸附，进而改变第一叉指和第二叉指之间的电阻大小，引发电信号变化，这样即可检测该电信号大小变化情况获得乙烯含量情况。第一叉指和第二叉指呈锥台状具有较大的检测面积并隔阻在检测腔两端，且其上设置了一层乙烯吸附薄膜可以更好地针对捕获并吸附乙烯气体，故具有结构简单，但检测灵敏度高的特点。
10、进一步地，所述乙烯吸附薄膜以石墨烯和二硒化钨为基材并负载乙烯吸附材料制得。
11、这样，以石墨烯和二硒化钨为基材，二者均为多孔的片状材料，表面存在大量孔隙，可以给乙烯提供吸附位点，而二硒化钨具有较高的反应活性和高稳定性，这两者结合为基体材料相互混杂搭接在叉指上形成的薄膜，能够利用其多孔特性更好地负载乙烯吸附材料，并在保证吸附效果的同时保证薄膜的通透性，不会过多影响薄膜两端气流的自由流通。同时由于石墨烯和二硒化钨虽然结构相似但成分性质不同，二者混合后能够增强层状结构之间的相互吸合搭接效果，更好地保证膜的稳定性。其中，乙烯吸附材料可以为高锰酸钾等常规材料，更好地提高薄膜捕获乙烯的针对性，同时高锰酸钾和乙烯为可逆的氧化还原反应，使用后放置一段时间或通过温度变化控制可较快地还原并释放挥发出捕获的乙烯，更好地保证持续检测的效果和精度。实施时，也可以采用其他的乙烯吸附材料，甚至不采用乙烯吸附材料，只依靠石墨烯和二硒化钨的物理吸附功能，也可以完成乙烯的吸附检测，但这样容易被其他气体成分干扰，检测精度相对较低一些。当然实施时，乙烯吸附薄膜也可以采用现有的其他具有乙烯吸附功能的乙烯吸附薄膜实现，例如一些其他结构的乙烯传感器中采用的乙烯吸附薄膜。
12、进一步地，薄膜制备过程为：首先将石墨烯分散原液加入去离子水并超声振荡均匀，获得均匀的石墨烯分散液（优选为1mg/ml含量），然后再获取等同比例的二硒化钨分散液，混合后加入乙烯吸附材料并采用等离子水稀释本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水果成熟度检测装置，其特征在于，包括一个壳体，壳体前端向外凸出设置有一个针头，针头尾端嵌设固定在壳体内并和壳体内的一个沿针头方向设置的活塞腔连通，活塞腔内设置有活塞杆，活塞杆前端头部位置设置有第一活塞头，活塞杆尾部露出于壳体后端外侧，活塞腔外相邻并列设置有一个过液通道，过液通道前端通过第一连接通道和活塞腔相连，过液通道后端连通到一个检测腔，过液通道外侧设置有电热丝，所述检测腔内设置有乙烯检测机构，检测腔后端设置有通气孔和壳体外部大气连通。
2.如权利要求1所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，所述乙烯检测机构包括一个位于检测腔前端的第一电极环，一个和第一电极环同轴但间隔设置于检测腔后端的第二电极环，第一电极环直径大于第二电极环且过液通道后端从第一电极环内部与检测腔连通，第一电极环后端具有向后内方向延伸设置的一圈第一叉指，第二电极环前端具有向前外方向延伸设置的一圈第二叉指，第一叉指和第二叉指相互交错设置呈一个锥台形，第一叉指和第二叉指之间还覆盖设置有一层具有乙烯吸附功能的乙烯吸附薄膜，第一电极环和第二电极环连接到乙烯检测电路中并作为信号输入端。
3.
4.如权利要求3所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，薄膜制备过程为：首先将石墨烯分散原液加入去离子水并超声振荡均匀，获得均匀的石墨烯分散液，然后再获取等同比例的二硒化钨分散液，混合后加入乙烯吸附材料并采用等离子水稀释为可喷出成膜的浓度，再超声振荡均匀获得成膜溶液；再采用气喷工艺将制备的成膜溶液喷出到叉指电极上，形成乙烯吸附薄膜。
5.如权利要求2所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，所述乙烯检测电路包括一个安装在壳体上的信号显示灯。
6.如权利要求1所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，过液通道上向后间隔第一连接通道一段距离设置有第二连接通道和活塞腔相接，活塞杆上位于第二连接通道后方还设置有第二活塞头。
7.如权利要求6所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，第一连接通道外端向后倾斜设置，第二连接通道外端向前倾斜设置。
8.如权利要求6所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，第二活塞头直径大于第一活塞头，活塞腔位于第二活塞头前端具有一个变径的台阶并使得其后的活塞腔形成一大直径段。
9.如权利要求6所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，第二活塞头后方的活塞腔内壁上设置有一个对第二活塞头限位的限位环；
10.如权利要求1所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，电热丝安装在一个电热丝安装腔内；
...【技术特征摘要】
1.一种水果成熟度检测装置，其特征在于，包括一个壳体，壳体前端向外凸出设置有一个针头，针头尾端嵌设固定在壳体内并和壳体内的一个沿针头方向设置的活塞腔连通，活塞腔内设置有活塞杆，活塞杆前端头部位置设置有第一活塞头，活塞杆尾部露出于壳体后端外侧，活塞腔外相邻并列设置有一个过液通道，过液通道前端通过第一连接通道和活塞腔相连，过液通道后端连通到一个检测腔，过液通道外侧设置有电热丝，所述检测腔内设置有乙烯检测机构，检测腔后端设置有通气孔和壳体外部大气连通。
2.如权利要求1所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，所述乙烯检测机构包括一个位于检测腔前端的第一电极环，一个和第一电极环同轴但间隔设置于检测腔后端的第二电极环，第一电极环直径大于第二电极环且过液通道后端从第一电极环内部与检测腔连通，第一电极环后端具有向后内方向延伸设置的一圈第一叉指，第二电极环前端具有向前外方向延伸设置的一圈第二叉指，第一叉指和第二叉指相互交错设置呈一个锥台形，第一叉指和第二叉指之间还覆盖设置有一层具有乙烯吸附功能的乙烯吸附薄膜，第一电极环和第二电极环连接到乙烯检测电路中并作为信号输入端。
3.如权利要求2所述的水果成熟度检测装置，其特征在于，所述乙烯吸附薄膜以石墨烯和二硒化钨为基材并负载乙烯吸附材料制得。
4.如权利要求3所述的水果...
【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，张旭阳，郭泓伟，王鑫，杨明洋，申佳银，禹斯涵，文成猛，申雪峰，蔺芷茹，刘欣，
申请(专利权)人：长江师范学院，
类型：发明
国别省市：
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