本發(fā)明涉及一種農(nóng)林設(shè)施，尤其是一種西瓜種植配套設(shè)施，具體地說是一種能準(zhǔn)確預(yù)告西瓜成熟度的監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

西瓜是一種廣泛受到人們喜愛的水果，西瓜成熟度是其品質(zhì)的一個最重要指標(biāo)，也是影響西瓜商品價值的一個關(guān)鍵因素。優(yōu)質(zhì)品種和優(yōu)質(zhì)品牌是種瓜者和賣瓜者經(jīng)濟利益最大化的基礎(chǔ)。但是西瓜的成熟度監(jiān)測一直是困擾人們的一個問題，目前西瓜成熟度的判斷方法有時間推算法、目測法、手測法、標(biāo)記法、比重法等多種方法。時間推算法和標(biāo)記法是根據(jù)一定品種的西瓜在一定的氣候條件下從雌花開花到果實成熟的天數(shù)來推算西瓜是否成熟，由于不同株西瓜上結(jié)瓜時間不同，同一株上西瓜結(jié)瓜時間也不同，西瓜在生長過程中受到氣象條件的影響很大，成熟所需的天數(shù)也不同，所以時間推算法和標(biāo)記法不能保證采摘西瓜成熟度的一致性。目測法是根據(jù)西瓜皮色、網(wǎng)紋或條紋等形態(tài)特征來判斷西瓜是否成熟，手測法是通過拍瓜、摸瓜的聲音來判斷西瓜是否成熟，目測法和手測法只是對西瓜成熟度的一種粗略判斷，這類判斷嚴重依賴于人的經(jīng)驗、西瓜品種和產(chǎn)地。比重法是通過測定西瓜的比重判斷，將西瓜放入水中若西瓜完全沉沒表明生瓜，浮出水面部分很大表明熟過頭，浮出水面不大，表明熟瓜。比重法判斷西瓜的成熟度比較準(zhǔn)確，但非常耗費人工。時間推算法、目測法、手測法、標(biāo)記法、比重法目前都做不到對西瓜成熟的及時監(jiān)測。

對于優(yōu)質(zhì)品種和優(yōu)質(zhì)品牌的西瓜，需要一種在西瓜生長過程中就能夠?qū)ζ涑墒斐潭冗M行準(zhǔn)確監(jiān)控的裝置。西瓜生長過程其成熟度與西瓜重量有一定關(guān)系，未成熟的生瓜比重最大。西瓜生長到某一時期其重量會達到最大，隨著西瓜的成熟度增加西瓜的比重會降低，這樣會導(dǎo)致其重量也降低。通過監(jiān)測西瓜重量的變化來判斷西瓜的成熟度，是一種新型的有效的西瓜成熟準(zhǔn)確監(jiān)控方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的西瓜成熟度判定存在主要靠經(jīng)驗或操作不便的問題，設(shè)計一種能準(zhǔn)確預(yù)告西瓜成熟度的監(jiān)測裝置，一方面能夠做到及時、準(zhǔn)確監(jiān)測，另一方面能夠做到逐個監(jiān)測，保證了每個西瓜在達到成熟度要求時都能被及時發(fā)現(xiàn)并被及時采摘，保證了每個西瓜的成熟度都能達到品質(zhì)要求，保證了被采摘西瓜成熟度的一致性。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種西瓜成熟度監(jiān)測裝置，它主要由探測器1、彈性吊帶2、網(wǎng)兜3、和支架4構(gòu)成，其特征是所述的探測器1安裝在彈性吊帶2上并隨彈性吊帶2一起伸縮，當(dāng)西瓜成熟時重量下降，彈性吊帶2回彈，觸發(fā)探測器1動作，發(fā)出西瓜成熟的提示；彈性吊帶2一端與裝西瓜的網(wǎng)兜3連接，另一端與支架4連接。

所述的探測器1主要由絕緣封蓋5、上夾頭6、細長金屬管7、形變合金絲8、絕緣滑塊9、下拉桿10、下夾頭11、保險銷12和監(jiān)測電路13組成；絕緣封蓋5固定在細長金屬管7的上端，形變合金絲8一端連在絕緣封蓋5上并穿過絕緣封蓋5與監(jiān)測電路13連接，另一端和絕緣滑塊9連接，外壁涂絕緣漆的細長金屬管7通過導(dǎo)線與監(jiān)測電路13連接，用于夾緊在彈性吊帶2上的上夾頭6固定連接在細長金屬管7的上端，用于夾緊在彈性員帶2上的下夾頭11通過下拉桿10和絕緣滑塊9固定連接，保險銷12拔下后下夾頭11帶動絕緣滑塊9在細長金屬管7中滑動，絕緣滑塊9帶動形變合金絲8發(fā)生塑性變更，當(dāng)西瓜重量變輕時，絕緣滑塊9向上移動迫使形變合金絲8發(fā)生彎曲變形而與細長金屬管7內(nèi)壁導(dǎo)通，從而使監(jiān)測電路13導(dǎo)通而發(fā)出西瓜成熟的提示。

西瓜生長過程中彈性吊帶2在西瓜重量的作用下被拉伸，彈性吊帶2中形變合金絲8同時也被帶動拉長，當(dāng)西瓜達到特定的成熟度時其重量變輕，則彈性吊帶2回彈并帶動探測器1中的絕緣滑塊9向上移動，形變合金絲8由于回彈量很小而彎曲變形從而與細長金屬管7的管壁接觸使得監(jiān)測電路13導(dǎo)通，監(jiān)測電路13中的發(fā)光二極管發(fā)光，提示西瓜成熟。

形變合金絲8材料為彈性變形小、抗拉強度不大于50mpa、延伸率不低于50%合金，其在最大延伸率狀態(tài)下允許通過的電流不低于監(jiān)測電路13中發(fā)光二極管額定電流的2倍。

所述的網(wǎng)兜3設(shè)有與探測器1相一致的編碼，所述的監(jiān)測電路13連接有有線或無線發(fā)射電路，探測器1探測到西瓜成熟時，通過有線或無線的方式發(fā)出所在成熟西瓜的編碼及位置至控制中心，控制中心即通過編碼和位置通知采摘人員對已成熟的西瓜進行采摘。

彈性吊帶2的彈性系數(shù)k(n/m)可以通過改變彈性吊帶2的截面大小調(diào)整，彈性系數(shù)k與西瓜達到成熟時的平均質(zhì)量m(kg)之間的關(guān)系為k=200m，不同品種的西瓜根據(jù)其平均重量m選擇不同截面大小的彈性吊帶2。

所述的支架4為大棚骨架或一端插入地下的倒l形木架或鋼管架。

網(wǎng)兜3上加裝有防蟲網(wǎng)，以提高西瓜的外觀品相。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明通過重量變化監(jiān)測西瓜成熟度是一種西瓜的無損監(jiān)測，同時也是一種對西瓜生長過程中的成熟度及時監(jiān)測，對西瓜成熟度的判斷及時、準(zhǔn)確。是重量法監(jiān)測技術(shù)在西瓜生長過程中的首次應(yīng)用，具有開創(chuàng)性特點。

2、采用的探測器可以準(zhǔn)確、有效監(jiān)測西瓜重量的減小，避免了憑借人的經(jīng)驗判斷西瓜成熟度方面的問題。

3、探測器及監(jiān)測電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。形變合金絲彈性變形小，塑性變形大，能夠靈敏地探測到西瓜重量的變化。形變合金絲被拉長后隨彈性吊帶的收縮與細長金屬管內(nèi)壁接觸實現(xiàn)監(jiān)測電路閉合，發(fā)光二極管發(fā)光，易于識別。

4、只要選擇不同截面尺寸的彈性吊帶就可以實現(xiàn)對品種不同的各種重量的西瓜進行監(jiān)測。

5、整套裝置成本非常低廉，安裝極其方便。彈性吊帶、網(wǎng)兜和支架可回收并能重復(fù)利用，整套裝置對西瓜種植成本影響小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1-2所示。

一種西瓜成熟度監(jiān)測裝置,它主要由探測器1、彈性吊帶2、網(wǎng)兜3、和支架4構(gòu)成，支架4可采用大棚骨架或采用一端插入地下的倒l形木架或鋼管架。所述的探測器1安裝在彈性吊帶2上并隨彈性吊帶2一起伸縮，當(dāng)西瓜成熟時重量下降，彈性吊帶2回彈，觸發(fā)探測器1動作，通過聲或光發(fā)出西瓜成熟的提示；彈性吊帶2一端與裝西瓜的網(wǎng)兜3連接，另一端與支架4連接。如圖1所示。具體實施時，還可對網(wǎng)兜3進行編碼，以便實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，同時還可對每個探測器進行相應(yīng)的編碼，使每個探測器1的編碼及位置與網(wǎng)兜3的編碼進行匹配，當(dāng)探測器進行常規(guī)的聲或光提示時，還可通過有線或無線的方式通知控制中心其所在的編號及位置，以便通知采摘人員進行有目的的、有針對性的采摘。具體實施時，探測器1的主要結(jié)構(gòu)如圖2所示，它主要由絕緣封蓋5、上夾頭6、細長金屬管7、形變合金絲8、絕緣滑塊9、下拉桿10、下夾頭11、保險銷12和監(jiān)測電路13組成；絕緣封蓋5固定在細長金屬管7的上端，形變合金絲8一端連在絕緣封蓋5上并穿過絕緣封蓋5與監(jiān)測電路13連接，另一端和絕緣滑塊9連接，外壁涂絕緣漆的細長金屬管7通過導(dǎo)線與監(jiān)測電路13連接，用于夾緊在彈性吊帶2上的上夾頭6固定連接在細長金屬管7的上端，用于夾緊在彈性員帶2上的下夾頭11通過下拉桿10和絕緣滑塊9固定連接，保險銷12拔下后下夾頭11帶動絕緣滑塊9在細長金屬管7中滑動，絕緣滑塊9帶動形變合金絲8發(fā)生塑性變更，當(dāng)西瓜重量變輕時，絕緣滑塊9向上移動迫使形變合金絲8發(fā)生彎曲變形而與細長金屬管7內(nèi)壁導(dǎo)通，從而使監(jiān)測電路13導(dǎo)通而發(fā)出西瓜成熟的提示。如果所述的網(wǎng)兜3設(shè)有與探測器1相一致的編碼，所述的監(jiān)測電路13通過相連接的有線或無線發(fā)射電路即可發(fā)出成熟西瓜的編碼及位置至控制中心，控制中心即通過編碼和位置通知采摘人員對已成熟的西瓜進行采摘。

本發(fā)明的檢測原理是：西瓜生長過程中彈性吊帶2在西瓜重量的作用下被拉伸，彈性吊帶2中形變合金絲8同時也被帶動拉長，當(dāng)西瓜達到特定的成熟度時其重量變輕，則彈性吊帶2回彈并帶動探測器1中的絕緣滑塊9向上移動，形變合金絲8由于回彈量很小而彎曲變形從而與細長金屬管7的管壁接觸使得監(jiān)測電路13導(dǎo)通，監(jiān)測電路13中的發(fā)光二極管發(fā)光，提示西瓜成熟。形變合金絲8材料應(yīng)采用彈性變形小、抗拉強度不大于50mpa、延伸率不低于50%的合金，其在最大延伸率狀態(tài)下允許通過的電流不低于監(jiān)測電路13中發(fā)光二極管額定電流的2倍。彈性吊帶2的彈性系數(shù)k(n/m)可以通過改變彈性吊帶2的截面大小調(diào)整，彈性系數(shù)k與西瓜達到成熟時的平均質(zhì)量m(kg)之間的關(guān)系為k=200m，不同品種的西瓜根據(jù)其平均重量m選擇不同截面大小的彈性吊帶2。

具體實施時，為了提高西瓜的賣相，還可在網(wǎng)兜3上加裝防蟲網(wǎng)，防蟲網(wǎng)既能保證陽光照射，又能防止害蟲進入。

對于特色農(nóng)業(yè)而言，網(wǎng)兜3還可采用剛性材料制造，當(dāng)將未成熟的西瓜放入剛性網(wǎng)兜3中后，西瓜可長成與剛性網(wǎng)兜3內(nèi)腔一致的形狀，如方形西瓜等。

詳述如下：

圖1為整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，西瓜的網(wǎng)兜中，由丁晴橡膠條制作的彈性吊帶一端系在網(wǎng)兜上，另一端系在支架上，吊裝西瓜時保證西瓜離地且并且瓜藤不承擔(dān)西瓜重量，待西瓜吊裝平穩(wěn)后用探測器上的上夾頭和下夾頭將探測器夾持在彈性吊帶上，同時將探測器與外接監(jiān)測電路相連，然后拔下探測器上的保險銷。

圖2是本發(fā)明的探測器結(jié)構(gòu)示意圖。探測器與一個外接監(jiān)測電路相連，電路導(dǎo)通則二極管發(fā)光，表示西瓜已經(jīng)達到預(yù)定的成熟度要求。探測器的上端用絕緣封蓋絕緣密封，形變合金絲和細長金屬管的連接導(dǎo)線穿過絕緣封蓋和外接電路連接。形變合金絲的另一端與絕緣滑塊連接，絕緣滑塊與下拉桿固定在一起，下拉桿與下夾頭固定在一起，夾持在彈性吊帶上取下保險銷后會隨著彈性吊帶的彈性伸縮而移動。在西瓜重量增加時彈性吊帶拉長，下夾頭帶動絕緣滑塊下移，形變合金絲被拉長。在西瓜成熟后重量減輕時彈性吊帶收縮，下夾頭帶動絕緣滑塊上移，形變合金絲由于塑性變形不會收縮而發(fā)生彎曲，當(dāng)形變合金絲彎曲到一定程度時就會與細長金屬管的內(nèi)壁接觸，使得外接監(jiān)測電路導(dǎo)通，二極管發(fā)光。

以下是本發(fā)明具體的實施效果例：

采用本發(fā)明后，對大棚早佳8424西瓜進行成熟度監(jiān)測。采用直徑0.5mm的含錫63%和鉛37%的錫鉛合金作為探測器中的形變合金絲，監(jiān)測電路中發(fā)光二極管額定電流為50ma，采用直徑3mm的丁晴橡膠條為彈性吊帶，利用大棚搭建的支架為監(jiān)測裝置的支架。在西瓜瓜果后15天左右將西瓜裝在網(wǎng)兜內(nèi)再通過彈性吊帶掛在支架上，待西瓜吊裝平穩(wěn)后將探測器的上夾頭和下夾頭分別夾在在彈性吊帶上，然后拔下保險銷。安裝探測器后15-20天內(nèi)，各西瓜上的探測器發(fā)光二極管發(fā)光，西瓜及時采摘，西瓜的成熟度為9成熟，監(jiān)測的西瓜成熟度非常一致。

本實施例未涉及部分，如網(wǎng)兜、支架、監(jiān)測電路中的發(fā)光二極管和電源等均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。