(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210298566.1 (22)申请日 2022.03.25 (71)申请人 华东师范大学 地址 200241 上海市闵行区东川路5 00号 (72)发明人 薛耀锋　 (74)专利代理 机构 上海蓝迪专利商标事务所 (普通合伙) 31215 专利代理师 徐筱梅　张翔 (51)Int.Cl. G01N 21/3563(2014.01) G01N 21/359(2014.01) G01N 21/01(2006.01) G09B 23/22(2006.01) (54)发明名称 一种水果 甜度的光谱扫描教具 (57)摘要 本发明公开了一种水果甜度的光谱扫描教 具， 以补充光谱教学中缺少合适的教学教具， 本 发明包括机架、 扫描托板、 光谱传感器； 本发明在 机架上设置了共轴线的从动轴与主动轴， 在从动 轴与主动轴的轴端头上均设有吸盘形成绕轴线 转动的夹具； 在机架与轴线共面设置了弧形轨 道， 在弧形轨道上设置了扫描托板， 将光谱传感 器浮动设置在扫描托板上， 工作时， 将被检样品 夹持在吸盘间绕主动轴转动， 光谱传感器沿弧形 轨道在被检样品表面移动， 光谱传感器始终紧贴 被检样品完成光谱扫描； 通过后期将光谱扫描数 据传输到计算机， 得出被检样品的糖度分布， 本 发明作为光谱教学教具， 能够简便、 直观地实现 对被检样品全 方位的光谱扫描， 为光谱教学的教 与学之间架起了桥梁。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114935554 A 2022.08.23 CN 114935554 A 1.一种水果甜度的光谱扫描教具， 其特征在于， 它包括机架 （1） 、 扫描托板 （2） 、 光谱传 感器 （3） 、 主动轴驱动电机 （4） 及托板驱动电机 （5） ； 所述机架 （1） 由底板 （11） 、 立柱 （12） 、 弧形轨道 （13） 、 主动轴 （14） 、 从动轴 （15） 及限位开 关 （16） 构成； 所述底板 （11） 上设有轴线 （110） ， 轴线 （110） 上依次设有两个立柱座 （111） ， 两 立柱座 （111） 之间设有第一电机座 （112） ， 两立柱座 （111） 一外侧设有第二电机座 （113） ； 立 柱 （12） 为两件， 分别设于两个立柱座 （111） 上， 弧形轨道 （13） 为两条， 两弧形轨道 （13） 分上 下层平行设置， 其两端头分别与两立柱 （12） 连接， 主动轴 （14） 沿轴线 （110） 设于第二电机座 （113） 一侧的立柱 （12） 上， 从动轴 （15） 与主动轴 （14） 共轴线设于另一立柱 （12） 上； 限位开关 （16） 为两件， 分别设于弧形轨道 （13） 的两端； 所述扫描托板 （2） 由框体 （21） 、 滑轮 （22） 及传动杆 （23） 构成； 所述框体 （21） 内呈垂直方 向平行设有两根滑轮轴， 框体 （21） 的两侧呈水平方向对称设有导向套 （24） ， 滑轮 （22） 为四 件， 对称设于两根滑轮轴上， 框体 （21） 的底部设有传动杆座， 传动杆 （23） 的一端与框体 （21） 底部的传动杆座连接； 所述光谱传感器 （3） 由传感器外壳 （31） 、 限位板 （32） 、 限位导杆 （33） 、 卤素灯泡 （34） 、 近 红外光谱传感器 （3 5） 及第一弹簧 （3 6） 构成； 所述传感器外壳 （31） 呈扇形壳体， 壳体的内圆弧面上设有灯泡座及传感器座， 壳体的 外圆弧面上设有球头， 限位板 （32） 的两侧设有导杆孔、 中部设有球头座； 所述传感器外壳 （31） 的球头与限位板 （32） 的球头座啮合； 所述弹簧 （36） 及 限位导杆 （33） 均为两件， 弹簧 （36） 套在限位导杆 （33） 上， 限位导杆 （33） 设于限位板 （32） 的导杆孔内； 所述卤素灯泡 （34） 设于灯泡 座上， 近红外光谱传感器 （3 5） 设于传感器座上； 所述扫描托板 （2） 设于机架1的弧形轨道 （13） 上， 扫描托板 （2） 的两根滑轮轴分别位于 弧形轨道 （13） 的内侧及外侧， 且滑轮 （2 2） 与弧形轨道 （13） 啮合； 所述传感器外壳 （31） 经限位 导杆 （33） 设于扫描托板 （2） 的导向套 （24） 内； 所述主动轴驱动电机 （4） 设于机架 （1） 的第二电机座 （113） 上， 主动轴驱动电机 （4） 的输 出轴与主动轴 （14） 连接； 所述托板驱动电机 （5） 设于机架 （1） 的第一电机座 （112） 上， 托板驱动电机 （5） 的输出轴 与扫描托板 （2） 上传动杆 （23） 的另一端连接 。 2.根据权利要求1所述的一种水果甜度的光谱扫描教具， 其特征在于， 所述从动轴 （15） 与主动轴 （14） 的轴端头上均设有吸盘。 3.根据权利要求1所述的一种水果甜度的光谱扫描教具， 其特征在于， 所述从动轴 （15） 为弹性的伸缩杆。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114935554 A 2一种水果甜度的光谱扫描教具 技术领域 [0001]本发明涉及教学教具仪器技 术领域， 尤其是一种水果 甜度的光谱扫描教具。 技术背景 [0002]光谱仪又叫分光仪， 是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器， 由棱镜或衍射 光栅等构成。 通过光谱仪 分析不同物质的光谱， 可以探查出许多重要信息， 比如水果的糖分 含量、 未知星球的表体信息、 钢 材和宝石的品质、 爆炸物特性等等。 目前很多学校都会开展 对于光谱的科普式教学， 对被检物的光谱扫描将是重要一环， 存在的问题是， 缺少一些益教 易学的光谱扫描教学器具， 为此， 设计一种以检测水果甜度为实例的光谱扫描教具， 能够简 便、 直观地 实现对被检样品全方位的光谱扫描， 使 学生能通过形象直观的教学过程， 提高学 生对光谱知识的感知与认知， 为 起到光谱教学中教与学之间的桥梁作用显得十分必要。 发明内容 [0003]本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种水果甜度的光谱扫描 教具， 本 发明采用由共轴线的从动轴及主动轴构成的机架， 并在从动轴与主动轴的轴端头上设置吸 盘形成绕轴线转动的夹具， 在机架上还设置了与轴线共面的弧形轨道， 在弧形轨道上设置 了扫描托板及光谱传感器， 工作时， 将被检样品夹持在吸盘间绕轴线转动， 光谱传感器沿弧 形轨道在被检样品表面移动， 光谱传感器始终紧贴被检样品完成光谱扫描； 通过将光谱扫 描数据传输到计算机， 得出被检样品的糖度分布， 本发明作为光谱教学教具， 能够简便、 直 观地实现对被检样品全方位的光谱扫描， 提高学生对光谱知识的感知与认知， 起到了光谱 教学中教与学之间的桥梁作用。 [0004]实现本发明目的 的具体技 术方案是： 一种水果甜度的光谱扫描教具， 其特点包括机架、 扫描托板、 光谱传感器、 主动轴 驱动电机及托板驱动电机； 所述机架由底板、 立柱、 弧形轨道、 主动轴、 从动轴及限位开关构成； 所述底板上设 有轴线， 轴线 上依次设有两个立柱座， 两立柱座之 间设有第一电机座， 两立柱 一外侧设有第 二电机座； 立柱为两件， 分别设于两个立柱座上， 弧形轨道为两条， 两弧形轨道分上下层平 行设置， 其两端头分别与两立柱连接， 主动轴沿轴线设于第二电机座一侧的立柱上， 从动轴 与主动轴共轴线设于另一 立柱上； 限位 开关为两件， 分别设于弧形轨道的两端； 所述扫描托板 由框体、 滑轮及传动杆构成； 所述框体内呈垂直方向平行设有两根 滑轮轴， 框体的两侧呈水平方向对称设有导向套， 滑轮为四件， 对称设于两根滑轮轴上， 框 体的底部设有传动杆座， 传动杆的一端与框体底部的传动杆座连接； 所述光谱传感器 由传感器外壳、 限位板、 限位导杆、 卤素灯泡、 近红外光谱传感器 及第一弹簧构成； 所述传感器外壳呈扇形壳体， 壳体 的内圆弧面上设有灯泡座及传感器座， 壳体的 外圆弧面上设有球头， 限位板的两侧设有导杆孔、 中部设有球头座；说　明　书 1/4 页 3 CN 114935554 A 3