[发明专利]一种可测水果甜度和PH值的手机

说明书

技术领域

本发明属于水果检测领域，具体涉及一种可测量水果甜度和PH值的手机。

背景技术

水果的甜度和PH是影响水果口感的两个重要因素，通过检测水果的甜度和PH值可合理的监测水果的采摘、包装、储存、运输流程，保证水果在销售终端具有良好的品质。消费者也可根据自身或他人的喜好，选择不同甜度和PH的水果以满足食用、馈赠等需求。

常规的水果甜度和PH检测，需破坏水果的表面，将水果碾碎配成溶液，然后利用物理或化学的方法测量水果的甜度和PH值。常规的甜度检测法为折射率检测，即不同甜度溶液具有不同的折射率，通过测量溶液的折射率可间接反映水果溶液的甜度。该方法测量精准，但对设备要求较高，需专业人员采用精密光学仪器对待测样品检测。常规的水果PH检测法即利用精密试纸或其他PH测量仪器测量水果溶液以获取其PH。上述检测水果甜度和PH的常规方法操作复杂，仪器专业且不便于随身携带，且测量过程需以破坏水果表面为代价，限制了水果甜度和PH检测在生产和生活中的应用。

手机作为日常生活中不可或缺的工具，不仅可满足基本的通讯、网络连接等需求，因其体积小，便于携带，将常用工具同手机集成，可将手机开发成为智能化便携式工具。一种可测水果甜度和PH值的手机不仅具有常规手机的通讯、拍照等功能，且通过将微型光学元件集成于手机内部，利用近红外光谱分析技术，可实现水果的甜度和PH值的无损检测。该发明检测水果参数时，可充分保护水果的完整性，测试时间短，设备使用简单，便于携带，具有广阔的应用前景。

发明内容

为了克服水果甜度和PH检测时操作复杂，且需破坏水果的完整性等缺点，本发明利用近红外光谱分析技术实现水果参数的无损检测。检测设备集成于手机内部，使手机不仅具备常规的通讯功能，且可快速、方便地完成水果的甜度和PH的测试。

本发明的技术方案

一种可测水果甜度和PH的手机包含4个功能模块：分别为测量模块（11）、网络模块（9）、输入输出模块（7）和通讯模块（8）。其中网络模块（9）为手机接入互联网或局域网的功能模块，可实现手机和外部的数据交互。输入输出模块包含键盘（16）和屏幕（15），其中键盘（16）可作为输入工具，屏幕（15）既可作为输入也可作为输出工具，该模块也可包括语音等智能输入输出方式。通讯模块（8）即可完成常规的手机功能如通话、短信等。测量模块（11）为测量水果甜度和PH的核心模块，该模块包含微型电源（2）、分光器（3）、传输光路（4）、感光元件（5）、模数转换器（6）和处理芯片（10）等必要的光学元件和信号处理模块。

本发明的测量流程如下：用户将手机光源缝（13）和接收孔（12）靠近待测水果（1），并通过手机输入模块，如键盘（16）、屏幕（15）、语音接收装置（17）等发送检测指令以启动检测功能，手机内部微型近红外光源（2）工作，发射单一波长或一定范围波长的近红外光，光线经水果表面（1）漫反射后进入接收孔（12）内侧的分光器（3），该分光器将不同频率的入射光线分离，并以不同角度出射，光线经过传输光路（4）处理后，入射至感光元件（5）表面并转化为电信号，电信号可经模数转换器（6）转换为数字量并由芯片（10）分析得到水果的反射光谱。不同种类的水果，其甜度和PH不同时，漫反射的红外光谱也不同，该发明可将计算得到的反射光谱，通过网络模块（9）连接至远程服务器进行分析计算，或根据预存的“光谱——甜度”和“光谱——PH值”模型，直接利用手机内部微处理器（10）进行计算，得到待测水果的甜度和PH值。计算得到的甜度值和PH值将通过语音播放装置（14）或在屏幕（15）将结果显示给用户。

本发明的优点为：

（1）将检测装置集成于手机内部，使得手机不仅可满足日常的通讯功能，还可测量水果的甜度和PH值。

（2）检测装置体积小，易于携带，可随时进行检测操作。

（3）检测手段为无损检测，可在不破坏水果表面的前提下通过分析其近红外光谱得到水果的甜度和PH。

附图说明

图1为本发明的功能原理图。

1——待测水果；             2——微型近红外光源；      3——分光器； 

4——传输和处理光路；  5——感光元件；                 6——模数转换器；

7——输入输出模块；     8——通讯模块；                 9——网络模块；

10——处理芯片；          11——测量模块；