1、我國(guó)是西瓜生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，西瓜品質(zhì)的檢測(cè)與分級(jí)具有廣闊的市場(chǎng)前景。在水果品質(zhì)檢測(cè)中，由于獲取西瓜體積方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，鮮有以體積及密度預(yù)測(cè)西瓜品質(zhì)的報(bào)道。
　　本文以西瓜為研究對(duì)象，結(jié)合赫姆霍茲共振技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)相關(guān)知識(shí)，對(duì)檢測(cè)西瓜體積及內(nèi)部空心的裝置與方法展開(kāi)了研究。
　　主要研究?jī)?nèi)容、結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)搭建了赫姆霍茲共振試驗(yàn)臺(tái)用于西瓜體積檢測(cè)。通過(guò)原理分析和預(yù)實(shí)驗(yàn)搭建了用于西瓜體積檢測(cè)的赫姆霍茲共振系統(tǒng)。

2、此檢測(cè)系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器、共振腔、INV9206傳感器、揚(yáng)聲器、放大器、NIUSB-4431型數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件。
　　(2)探索了赫姆霍茲共振試驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)西瓜體積的較優(yōu)參數(shù)和西瓜體積預(yù)測(cè)的可行性。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在以下試驗(yàn)參數(shù)條件下:揚(yáng)聲器距離頸口高度為120mm，麥克風(fēng)進(jìn)入頸口深度為220mm，采樣時(shí)間未10s時(shí)試驗(yàn)系統(tǒng)效果較優(yōu)。對(duì)65個(gè)西瓜體積預(yù)測(cè)結(jié)果表明:建模集（47個(gè)）檢測(cè)值和真實(shí)值決定系數(shù)達(dá)到0.

3、9655;預(yù)測(cè)集（18個(gè)）預(yù)測(cè)值與真實(shí)值的決定系數(shù)達(dá)到了0.9568，且72.2％的西瓜體積預(yù)測(cè)相對(duì)誤差達(dá)到7％以下。
　　(3)通過(guò)對(duì)176個(gè)西瓜的試驗(yàn)探索，進(jìn)一步建立了共振頻率與體積的多種回歸模型（線性、二次方、負(fù)二次方），結(jié)果顯示負(fù)二次方體積預(yù)測(cè)模型結(jié)果最好，體積預(yù)測(cè)的相對(duì)誤差為5.232％。通過(guò)西瓜實(shí)際密度與空心的分布圖可見(jiàn)，當(dāng)西瓜密度小于0.925g/cm3時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)空心，且密度小于0.877g/cm3后，西瓜密度越小

4、，空心越大。分別使用二元Logistic、支持向量機(jī)兩種判別方法對(duì)西瓜是否空心進(jìn)行判別，結(jié)果表明:二元Logistic判別分析方法在負(fù)二次體積建模下的空心判別正確率最高，可達(dá)82.5％。
　　(4)設(shè)計(jì)了一套可用于西瓜密度在線檢測(cè)的裝置，包括檢測(cè)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)包括重力檢測(cè)單元和體積檢測(cè)單元;輸送系統(tǒng)通過(guò)倍速鏈、阻擋器、接近開(kāi)關(guān)等實(shí)現(xiàn)西瓜的傳送;控制系統(tǒng)通過(guò)控制接近開(kāi)關(guān)、阻擋器、氣動(dòng)控制閥、電機(jī)等來(lái)實(shí)現(xiàn)在線傳輸與