EP2047247A2 - Verfahren und vorrichtung zur feststellung der qualität von pflanzlichen produkten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur feststellung der qualität von pflanzlichen produkten

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Publication number
EP2047247A2
EP2047247A2 EP06753274A EP06753274A EP2047247A2 EP 2047247 A2 EP2047247 A2 EP 2047247A2 EP 06753274 A EP06753274 A EP 06753274A EP 06753274 A EP06753274 A EP 06753274A EP 2047247 A2 EP2047247 A2 EP 2047247A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vegetable
vegetable products
products
substance
measuring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06753274A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Turhan Günaydin
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2047247A2 publication Critical patent/EP2047247A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/025—Fruits or vegetables

Definitions

  • the present invention relates in general to the field of vegetable products, in particular foods such as fruit and vegetable fruits and their examination of substances, or the state of substances, by determining their chemical or physical properties by means of a device for general use, their construction and execution with similar industrial equipment is comparable.
  • the device is a quality assessment device for vegetable products. The main cause of loss of quality to the spoilage of plant products are
  • I 5 either chemical changes or microbiological processes.
  • measuring devices for the quality assessment of food there are measuring devices for the quality assessment of food, as known from the prior art, in various building designs. As a rule, the quality assessment is based on weight, color, shape and degree of maturity. To determine the degree of ripeness, various measuring methods are known from the prior art. For example, from DE 33 26 245 C2 a method and a device is known, wherein the invention describes the sorting of fruits and a quality assessment of the fruits. The sorting is carried out by known sorting devices, wherein the examined objects of the vegetable products in a rank, according to a classification by weight and according to the outer dimensions, takes place. The classification of the quality of the fruits is carried out by measuring devices that are part of the sorting device.
  • the quality of the fruit is determined by its color, ie the different degrees of color, with the help of a television camera.
  • the sugar content, the acidity and the degree of ripeness can be determined by an IQ analyzer, the degree of ripeness being determined by measuring the chlorophyll contained in the fruit and measuring the difference in optical density.
  • the disadvantage of this method for determining the degree of ripeness on the one hand is that the measuring methods or the measuring devices are very complicated and expensive and can only be operated by qualified personnel and used stationary and on the other hand the fruits are damaged by the measuring method.
  • Measuring device known. The meter measures the penetration of the tip of a hard rubber cone into the sample.
  • the rubber cone weighs 12 grams, has a height of 3.81 cm and at its base a diameter of 3.81 cm.
  • the inverted cone is supported by a freestanding pole that weighs 48 grams.
  • the disadvantage of this device is that it can only be used for frozen goods.
  • penetrometer As part of the quality control of fresh fruit another hand penetrometer is known, which has an indentor to determine the degree of ripeness of fruits.
  • the indenter uses a 7/16 "(1 square centimeter) or soft fruit 5/16" (0.5 square centimeter) punches. During the measurement, the fruit is damaged and it is a mechanical measuring method.
  • DE 102 14 780 A1 and DE 102 14 781 A1 disclose a method and a device for determining the qualitative and quantitative ingredients of fruits and vegetables.
  • a flat surface of an ATR body of a measuring unit can be placed on the fruit or vegetables or the pulp can be pressed into the measuring body.
  • This method and apparatus is an infrared measurement.
  • the disadvantage is that the ATR measuring body must be brought into direct contact with the pulp or even immersed in this.
  • the further disadvantage is that it is a laboratory meter, which is expensive and can only be operated by qualified personnel and used in a stationary manner.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a method and an apparatus of the type mentioned, which avoids the aforementioned disadvantages of the known methods and arrangements and to provide a technical solution that allows a more cost-effective, with simple functional geometry and versatile
  • the device is easy to handle, moreover, by extreme robustness even in continuous operation, e.g. under production conditions during harvesting, loading, packaging of the fruit into the packaged goods or sale to the end user, and thus can be easily used at any location for non - destructive measurement and by precision in the
  • the nondestructive method may be a physical measuring method, wherein the physical measuring method may be formed from an electromechanical method and / or from a capacitive method.
  • the subject matter of the present invention is thus a non-destructive measuring method and a device for determining the state of well-being or for ascertaining the quality of plant matter Products and their individual components. That is, the biological substances of the vegetable products can be examined because of their variable physical properties.
  • One method is based on the assessment of the vegetable products by measuring electrical non-electrical quantities and another method of measuring electrical ones
  • a characteristic for the evaluation of the vegetable products is the condition of the constituents of the substance.
  • the condition of the constituents of the substance is a measure of the quality of the vegetable products.
  • the quality of the vegetable products can be represented in maturity levels.
  • the spectrum of ripeness ranges from “immature” ... to “overripe”, where "unripe” represents the raw state of the vegetable products.
  • the lo number of maturity levels between the maturity levels “immature” and “overripe” may decrease
  • ripeness may be represented by other terms, such as "hard” pulp ... to ... "soft” pulp or ripeness "0" ... to ... “10".
  • four to five ripeness levels are used to assess the state of the biological substances of the plant
  • the substance under investigation consists mainly of pulp with a more or less hard shell, which protects the pulp from drying out, the pulp containing plant cells.
  • the shell and the pulp together form the body of the fruit.
  • the plant cells are carriers or storage of an aqueous solution.
  • the aqueous solution in the cell exerts hydrostatic pressure on the cell wall causing the cell wall to change over time.
  • the plant cell In "unripe" plant products, the plant cell has a certain state, which changes with the maturity of the fruit. Ie, the state of the plant cell thus 5 represents a certain level of maturity of the fruit, or the fruit pulp, which is ultimately a criterion for the quality of the plant product.
  • the vegetable products form with their outer skin (shell) a closed body.
  • the body behaves, similar to other hollow bodies, as a resonating body, whose task is the amplification of waves.
  • a herbal body contains many resonators.
  • a 0 resonator is an oscillatory system (see below 1) whose substance settles to certain frequencies (natural frequency) (see below 2) when excited at this frequency.
  • the vegetable products are hydromechanical resonators in which a delimiting mass of liquid by reflection on their Boundaries moved in the form of a standing wave. The boundary of the liquid mass (aqueous solution of the plant cell) results from the cell wall or cell membrane of the plant cell.
  • the forced oscillation in the narrower sense being the excitation frequency (s) whose amplitude (s) is constant and the intensity of the excitation, the ratio between the excitation frequency (or one of the excitation frequencies) and the excitation frequency Natural frequency (or one of the natural frequencies), as well as the
  • a natural frequency of a plant product of a vibratory system is one of the frequencies with which the substance of the plant cells can vibrate after a single excitation. If the substance of the plant cells from outside vibrations are forced, the frequency of which coincides with one of the natural frequencies, the substance reacts with a particularly large amplitude, which is called resonance. The amplitude of the forced vibration assumes a maximum in the case of resonance. As the damping value increases, the resonance point shifts and the resonance amplitude decreases.
  • the change in the plant cell, or the change in the physical property of the substances in the plant cell are determined by the measuring method described below according to the invention. All different physical measuring methods have in common that they measure the change in state of the substances over the ripening period or in the post-harvest storage in the vegetable products, convert the determined measured variables, compare with stored data, make a score and display them via display means.
  • a physical measuring method is based on the fact that for starting the measuring process, to determine the state of the substance in the vegetable product, the device on the
  • a fully automatic measurement program is started and set a vibration exciter in motion, which abuts against the surface of the subject and generates a wave by its kinetic energy.
  • Vibration activator is converted when hitting the surface of the vegetable product in a pressure wave, which undergoes this due to the substance in the body as a damped vibration.
  • the damped oscillation, or the decrease of the amplitude is determined by the amount of attenuation.
  • the amount of attenuation depends on the amount and type of fluid in the vegetable product.
  • the generated wave is a pressure wave which propagates through the substance of the subject and is reflected on the inner rear wall of the subject's 1 bowl, returns to the vibration exciter and causes it to vibrate.
  • the vibration exciter now acts as a sensor and takes the physical quantity of the plant products from the measured variable, the sensor is a permanent magnet rod, the measured variable is converted by a transmitter into an electrical signal.
  • the pressure wave passes through the plant, provided with aqueous solution memory.
  • the pressure wave is damped differently. In “unripe” fruits, the attenuation of the wave is relatively low, while it is relatively high in “overripe” fruits.
  • the value of the damping is taken from the movement of the sensor over a certain period of time stored in the measuring program.
  • the movement of the sensor generates an electromagnetic induction or induction voltage in a device.
  • the induction voltages determined here yield inductive voltage values which are a measure of the state of the substance or of the degree of ripeness of the plant cell of the test person.
  • digital signals are formed by a Schmitt trigger type. At the exit of the Schmitt triggers is then a flawless converted TTL signal for further evaluation available
  • the supplied signals are fed to a process computer and evaluated the pulse width and pulse pause ratios in the square wave signal.
  • the pulse width and pulse pause ratios give an indication of the attenuation behavior of the plant cells of the substance in the plant products.
  • a characteristic square-wave signal with a relatively small pulse width ratio and, in the case of "overripe” plant products, analogously a relatively large pulse width ratio is produced.
  • the pulse pause ratio can also be used for the evaluation. From the many digital values (signals) obtained by the measurement, an index is determined by means of a computer, i. the digital signals are evaluated and the code determined by the processor, which results from a specific pattern of a square wave, is compared with the characteristic numbers stored in a table and assigned if they match.
  • the key figures in the table correspond to certain plant products.
  • the table contains the characteristic figures of the ripeness of fruit and vegetable fruits.
  • the fruits include, for example, apples, peaches, grapes, pears, dates, plums and tangerines, while the vegetables include tomatoes, all varieties of melons and cucurbits.
  • the levels of ripeness used to classify plant products according to their quality are defined by the key figures stored in the table. If the key figure determined from the measurement agrees with a key figure assigned from the table, that is, if the key figures match, an order result is fixed which corresponds to a maturity level. The maturity level indicates a certain stage of maturity. There is a valuation and weighting of the vegetable products whose key figure is stored as a value in a table. That The quality assessment of the vegetable products is carried out by measuring the change in the
  • Value of a physical property is obtained indirectly by measuring one or more variables of the same or different kind by multiplying the variables whose value the desired variable is related to.
  • measuring maturity changes by measuring a resulting amplitude of a frequency.
  • the classification result corresponds to a specific herbal product and its degree of maturity.
  • the value or maturity level is displayed by displaying numeric / alphanumeric digits, analogue or digital displays or reading a scale based on the combined result from the measurement.
  • a representation of the degree of ripeness, or of the determined degree of ripeness can also be effected without the use of numbers, for example by acoustic signals and / or optical signals such as LED's
  • the device qualifies software-controlled vegetable products on the basis of the key figures stored in the table.
  • a simple embodiment of the device has, for example, on the front surface of the device controls with which the fruit or vegetable fruit varieties whose degree of ripeness is to be determined, can be adjusted.
  • a capacitive measuring method for determining the health of vegetable products based on the fact that works instead of the electromechanical measurement method which by excitation of the surface of the vegetable products and generation of a damped resonance vibration in the body of the vegetable products, as well as its conversion of the measured variables from the resonator .
  • the capacitive measuring method is also a nondestructive method for determining the ripeness of the vegetable products, the capacitive measuring method consisting of a method and a device.
  • the capacitive measuring method is based on measuring and evaluating the physical properties of the vegetable products.
  • the physical properties of the aqueous solution in the vegetable products are used.
  • the aqueous solution in the vegetable products is about 90% and is contrary to the amorphous tap water a crystalline (anisotropic) liquid.
  • Anisotropic refers to the directional dependence of physical properties. The properties consist of either approximately rod-shaped or scheibchenfb'rmigen molecules which are flowable.
  • the anisotropic liquids have the characteristics of a crystal. Liquid crystals are thus substances that, although liquid, but on the other hand, similar to crystals, have directional physical properties. Therefore, the aqueous solutions in the vegetable products are also referred to as liquid crystals.
  • the liquid crystals have a multiplicity of disordered permant dipoles.
  • the herbal products are considered as insulators to which a dimensionless dielectric constant is assigned. Based on the dimensionless dielectric constant, the system behavior, ie the state of maturity of the vegetable products can be determined by comparison. Each plant product has its own specific permittivity, which changes over the course of its storage life.
  • the device includes an integrated air capacitor, the metal plates are spaced.
  • a capacitor is an electrical device for storing electrical charge.
  • the capacitor used consists of two conductive, spaced-apart surfaces.
  • As insulator a vegetable product, which is a dielectric, is applied to the plates.
  • the charge carriers are not freely movable, but they are only polarized by the application of an external electric field. There are two types of polarization:
  • orientation polarization i. the disordered permanent dipoles already contained in the aqueous solution are aligned. Permante Dipole be through the
  • dipole moment By this is meant the product of charge and distance between the charge centers. In general, the more polar the bonds are, the greater the dipole moment.
  • the high dipole moment of the aqueous solution shows the strong dipole nature of the H-2-O molecules. The determination of dipole moments (from the behavior of the aqueous solution of vegetable products in the electric field, i.e. by
  • the physical measuring method is based on the fact that at the start of the measuring process, to determine the relative permittivity or the degree of ripeness in plant products, the vegetable product is passed between the air condensers of the device, whereby a fully automatic measurement program is started.
  • the measurement program can also be started by pressing a control element.
  • the fully automatic measuring program also contains the key figures of plant products stored in a table.
  • the electrical quantity needed to determine the dielectric constant is taken from the electric field between the plates. For example, the more energy that can be stored in the electric field between the plates, the higher the dielectric constant. In the case of an overripe fruit, the relative permittivity or degree of ripeness is highest.
  • the capacitive device is also suitable, by utilizing the dielectric constant, or the change in the dielectric constant of the vegetable products to determine the degree of ripeness by measuring, taking advantage of the capacitive change of the capacitor.
  • the capacitor plates are arranged at a distance from the inside of the housing wall of the device.
  • the housing of the device consists of an insulating material housing, to which a certain dielectric constant can be assigned. If the device is placed on the vegetable product, the capacitance of the capacitor increases considerably due to the additional dielectric of the vegetable product, although green fruit and vegetable crops are 5 ("immature”) poor electrical conductors.
  • Fruits and vegetables are also ionic conductors, ie the electrical conductivity of aqueous solutions (electrolytes) increases on the one hand with the decrease in the functionality of the cells, whereby on the other hand, the aqueous solution outside the cells grows over the storage period.
  • This change in the state of the substance causes a change in the capacitance of the capacitor, which in turn is a measure of the state of the substance in the subjects.
  • the shape change of the aqueous solution is preferably determined.
  • the aqueous solution In immature fruits and vegetables, the aqueous solution is still bound in the cells, during the storage time, the cell walls or cell membranes disintegrate and the aqueous solution forms a liquid that accumulates due to gravity in the lower part of fruit and vegetables i 5 .
  • the measured variable of the capacity change is procedurally converted, evaluated and displayed. This means that with the help of a special software conclusions can be drawn about the quality (quality) or the degree of ripeness of the vegetable product inside the respective subject with this capacitive measuring method.
  • the aqueous solutions present in vegetable products contain substances such as e.g. Salts and sugars that affect and change the course of quality over time.
  • a measuring device which determines the quality of freshness.
  • Figure 1 is a perspective view of a complete device with
  • Figure 2 is a schematic representation of the measuring method based on a block diagram according to the electromechanical method
  • Figure 3 is a schematic representation of the measuring method based on a block diagram according to the capacitive method.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a device according to the invention for determining the state of health of vegetable products, in particular foods, such as fruit and vegetable fruits, by detecting, evaluating and displaying the state of the vegetable products in a perspective view.
  • the device 1 essentially comprises an insulating housing 2, which is designed in two parts and consists of a housing part 3 and a housing cover 4, whereby the housing part 3 is closed, there; the insulating material housing 2 being shielded against electromagnetic radiation, ie towards the interior, inwardly; wherein the insulating housing 2 openings 5 for receiving control 6 and display elements 7, and for receiving external means 8, which may for example consist of a coin or a plastic disc and in the case of the electromechanical measuring device with an opening for the device 9, consisting of a vibration exciter 10 and measuring sensor 11 (see Figure 2) contains.
  • the openings 5 for the control 6 and display elements are advantageously located on the front surface 12, and partially on the narrow longitudinal sides 13,13 'and the narrow top 14, wherein the opening for the device 9 on the narrow bottom 14 ⁇ is.
  • the reverse side 15 is reserved for the marking of the product according to its technical mark of conformity, such as "CE”, "GS”, etc., stating that the product complies with EU directives, where "GS" corresponds to the safety mark of the product Equipment and Production Safety Act complies.
  • the back can serve as an information surface for operating and reading the device, as well as an advertising space for information on the various fruit and vegetable fruits, the user. Marketing information can also be included there.
  • the device 1 for starting the measurement process on the top 14 includes a mechanical control element 6, preferably as a button which closes by pressing the electrical circuit, and usually when released back into the Swings back home position and breaks the circuit or a switch for opening or closing the electrical connection, which separates or connects the on the component 16 (see Figure 2) arranged electrical / electronic components of the power source 17.
  • a mechanical control element 6 preferably as a button which closes by pressing the electrical circuit, and usually when released back into the Swings back home position and breaks the circuit or a switch for opening or closing the electrical connection, which separates or connects the on the component 16 (see Figure 2) arranged electrical / electronic components of the power source 17.
  • Another operating element 6 on the upper side 14 of the device 1 can be provided for adjusting the various vegetable products.
  • the display elements 7 for the quality levels of ripeness, in Figure 1 in the form of a quality scale, the left indicator 36 corresponds to the "immature” pulp and the right display value 37 that of "overripe” pulp
  • the reverse side arrangement, in which the operating elements 6 are arranged in the front surface 12 and the display elements 7 on the narrow upper side 14, is likewise possible
  • the device 1 according to the invention for acquiring and displaying qualified measured values may contain further useful components for the user in further construction designs .
  • the components consist of a voice recording module 38, a pocket calculator 39, a bar code reader 40, and a transmitter / receiver 41.
  • the function keys 45 of the calculator 39 are arranged in the front surface 12 of the device 1.
  • the window 46 for the bar code reader 40 is located on the narrow right narrow side 13.
  • the bar code reader 40 serves for the detection and evaluation of bar codes which are mounted on products and displays the determined value in a display 47.
  • the display 47 has multifunctional tasks in that the display 47 can be used to display the calculator results, the level of maturity levels, and the barcode reader 40 readings.
  • the operating elements 6 of the transmitter / receiver 41 are likewise integrated in the narrow upper side 14, wherein the operating elements 6 can also be arranged in the other narrow sides 13, 13 '.
  • the Sender-Z banfunktion general information for example on daily offers, can be obtained or queried. It is also possible to receive special information on products, on the one hand according to the respective spatial position of the device in the sales room or via the reading of a bar code of the information about the scanned product.
  • the desired information is displayed to the user of the device 1 directly or indirectly on a display 47 or communicated acoustically by an integrated loudspeaker 48.
  • At the lower narrow side 14 ⁇ is the area in which the sensors are arranged and reserved for the measuring method.
  • FIG. 2 shows the basic representation of the device 1 of the electromechanical method according to the invention, which is illustrated by a block diagram 28.
  • the block diagram 28 shows that the electrical / electronic components 16 are arranged on a printed circuit board 32, wherein the electrical / electronic components consist of a device 9, a trigger 23, a processor 25, which are connected to a power source 17.
  • the device 9 serves to excite and detect the measured variable of vegetable products and consists of a vibration exciter 10, a sensor 11 and a double coil 18.
  • the one double coil 18, consists of two round coils, wherein a coil 1 19 for the movement of the vibration exciter 10 and the second coil II 20 is responsible for the sensor 11.
  • the device 9 uses the physical principle of electromagnetic induction.
  • the coil 1 19 supplies the vibration exciter 10, which is preferably in the form of a plunger, which is designed as a permanent magnetic rod and at its outer end with a blunt cone 21 or hemisphere, preferably made of rubber or plastic hard rubber, with kinetic energy. The kinetic energy is needed to vibrate the surface of the vegetable product.
  • the plunger which is perpendicular to the surface of the vegetable product, takes over after switching on the coil II 20, the function of the sensor 11, wherein the vibration exciter 10 and the sensor 11 represent the same object.
  • the sensor 11 induces voltages in the coils 19 and 20 by measuring the oscillations of the excited body of the subject (not shown), appearing as a damped sine wave 22 at the output of the series coils 1 19 and II 20.
  • the output signal 22 of the device 9 is fed to a trigger 23.
  • the trigger 23 generates from the sine wave 22 a square wave signal 24, which is supplied to the processor 25 for evaluation, which contains a software program and a table in the memory area.
  • the table contains the key figures of the maturity levels of the herbal products.
  • the processor 24 calculates from the square-wave signal 24 a code 26, which is compared with the codes 27, which are stored in a table 28.
  • the classification result corresponds to a value of 30 of a certain herbal product and a certain degree of maturity.
  • the value 30 of the maturity level is displayed on the display element 7.
  • FIG. 3 shows the basic representation of the device 1 according to the second method of the capacitive method according to the invention, which is illustrated by a block diagram 28.
  • the block diagram 28 shows that the electrical / electronic components 16 are arranged on a printed circuit board 32.
  • the electrical / electronic components consist of the device 9, which contains an air capacitor as a capacitive sensor, which consists of two times two multi-layer disk capacitors 33 and their RC element, which determines the time constant of the oscillator 34 consists. Analogously, this results in a frequency which is supplied to the processor 25. Due to the fact that two measurements are made by the oscillator 34 on the subject, offset by 180 degrees, two frequencies go to the processor 25 for evaluation.
  • the oscillator 34 thus generates from two measurements two frequencies (rectangular signals) 35, which are supplied to the processor for frequency evaluation.
  • the processor 25 then calculates the frequency ratio from both frequencies and determines therefrom a characteristic number, or the processor 25 calculates from the rectangular signal 35 a characteristic number 26 which is compared with the characteristic numbers 27 which are stored in a table 28. If the characteristic number 26 determined from the measurement coincides with a characteristic number 27 stored from the table 28, which code is stored in a non-volatile memory 29 of the processor 25, an arrangement result is established.
  • the classification result corresponds to a value of 30 for a given herbal product and for a given degree of maturity.
  • the value 30 of the maturity level is displayed on the display element 7.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der pflanzlichen Produkte, insbesondere Nahrungsmittel wie Obst - und Gemüsefrüchte und deren Untersuchung von Stoffen, bzw. den Zustand von Stoffen, durch Messen der physikalischen Eigenschaften der Stoffe mittels eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die netzunabhängig und zum allgemeinen Gebrauch geeignet ist. Bei der Vorrichtung handelt es sich um ein Messgerät zur Qualitätseinschätzung pflanzlicher Produkte. Zur Qualitätseinschätzung wird der Reifegrad der pflanzlichen Produkte herangezogen. Der Reifegrad kann durch das elektrische Messen nicht elektrischer Größen ermittelt und über entsprechende Darstellungsmittel angezeigt werden. Zusätzliche Funktionen im Messgerät, wie beispielsweise Sprachaufzeichnung, Barcodeleser, Angebots-informationen, Taschenrechner, erleichtern die Einkaufstätigkeit.

Description

Titel Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Qualität von pflanzlichen Produkten
Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegenden Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet der pflanzlichen Produkte, insbesondere Nahrungsmittel wie Obst - und Gemüsefrüchte und deren Untersuchung von iö Stoffen, bzw. den Zustand von Stoffen, durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften mittels einer Vorrichtung zum allgemeinen Gebrauch, deren Konstruktion und Ausführung mit denen ähnlicher industrieller Geräte vergleichbar ist. Bei der Vorrichtung handelt es sich um ein Messgerät zur Qualitätseinschätzung von pflanzlichen Produkten. Die Hauptursache für Qualitätseinbußen bis hin zum Verderb, von pflanzlichen Produkten, sind
I5 entweder chemische Veränderungen oder mikrobiologische Vorgänge.
Hintergrund im Stand der Technik
Messgeräte zur Qualitätseinschätzung von Nahrungsmitteln gibt es, wie aus dem Stand der Technik bekannt, in verschiedenen Bauausführungen. Die Qualitätseinschätzung erfolgt idR durch das Gewicht, die Farbe, die Form und den Reifegrad. Zur Bestimmung des Reifegrades sind aus dem Stand der Technik verschiedene Messverfahren bekannt. Beispielsweise aus der DE 33 26 245 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, wobei die Erfindung das Sortieren von Früchten und eine Qualitätsbeurteilung der Früchte beschreibt. Das Sortieren erfolgt über bekannte Sortiervorrichtungen, wobei die untersuchten Gegenstände der pflanzlichen Produkte in einem Rang, entsprechend einer Klassifizierung nach Gewicht und nach den äußeren Dimensionen, erfolgt. Die Klassifizierung der Qualität der Früchte erfolgt über Messgeräte, die Bestandteil der Sortiervorrichtung sind. Der Qualitätsgrad der Früchte wird über deren Farbe, d.h. der unterschiedlichen Farbgrade, mit Hilfe einer Fernsehkamera erfasst. Der Zuckergehalt, der Säuregrad und der Reifegrad können über einen IQ- Analysator bestimmt werden, wobei der Reifegrad durch Messung des in der Frucht enthaltenen Chlorophylls und durch Messung der Differenz der optischen Dichte bestimmt werden.
Der Nachteil dieses Verfahrens zur Bestimmung des Reifegrades besteht einerseits darin, dass die Messverfahren, bzw. die Messgeräte sehr aufwendig und teuer sind und nur von qualifiziertem Personal bedient und stationär eingesetzt werden können und andererseits eine Beschädigung der Früchte durch das Messverfahren erfolgt.
Aus dem Stand der Technik sind ebenfalls der Penetrometertest und das dazugehörige
Messgerät bekannt. Das Messgerät misst das Eindringen der Spitze eines harten Gummikegels in die Probe. Der Gummikegel wiegt 12 Gramm, besitzt eine Höhe von 3,81 cm und an seiner Basis einen Durchmesser von 3,81 cm. Der umgekehrte Kegel wird von einer freistehenden Stange unterstützt, die 48 Gramm wiegt. Der Nachteil dieses Gerätes beruht darauf, dass es nur für tief gefrorene Ware einsetzbar ist.
Im Rahmen der Qualitätskontrolle bei Frischobst ist ein weiteres Handpenetrometer bekannt, welches einen Eindringkörper besitzt, um den Reifegrad von Früchten zu ermitteln. Für den Eindringkörper wird ein 7/16" (1 Quadratzentimeter) bzw. für weiche Früchte5/16" (0,5 Quadratzentimeter) Stempel verwendet. Bei der Messung erfolgt eine Beschädigung der Frucht und es handelt sich um ein mechanisches Messverfahren.
Die DE 102 14 780 Al und die DE 102 14 781 Al offenbaren ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der qualitativen und quantitativen Inhaltsstoffe von Obst und Gemüse. Dabei kann in einer Ausführungsform eine ebene Fläche eines ATR- Körpers einer Messeinheit auf das Obst oder Gemüse aufgelegt oder das Fruchtfleisch in den Messkörper eingepresst werden. Auf diese Weise kann auch der Reifegrad der Früchte bestimmt werden. Bei diesem Verfahren und Vorrichtung handelt es sich um eine Infrarotmessung. Auch hier besteht der Nachteil darin, dass der ATR- Messkörper mit dem Fruchtfleisch in direkten Kontakt gebracht werden muss oder sogar in diesen eintaucht. Der weitere Nachteil besteht darin, dass es sich um ein Labormessgerät handelt, welches teuer ist und nur von qualifiziertem Personal bedient und stationär eingesetzt werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile der bekannten Methoden und Anordnungen vermeidet und eine technische Lösung anzugeben, die es ermöglicht, eine kostengünstigere, mit einfacher Funktionsgeometrie und vielseitig verwendbare
5 Messvorrichtung und Verfahren zu entwickeln, wobei die Vorrichtung einfach zu handhaben ist, sich darüber hinaus durch äußerste Robustheit auch im Dauerbetrieb, z.B. unter Produktionsbedingungen bei der Ernte, der Verladung, bei dem Abpacken der Früchte in das Verpackungsgut oder beim Abverkauf an den Endverbraucher eignet, und somit leicht an jedem Ort zur zerstörungsfreien Messung eingesetzt werden kann und sich durch Präzision bei der
I0 qualitativen / quantitativen Bestimmung des Qualitätszustandes der Früchte auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen.
I5 Beschreibung der Erfindung
Um eine mit diesen Merkmalen der vorliegenden Erfindung ausgestattetes Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung des Befindens von pflanzlichen Produkten, insbesondere Nahrungsmittel, wie Obst- und Gemüsefrüchte, zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einerseits ein einfaches physikalisches Messverfahren einzusetzen, welches zum 0 Erfassen, Auswerten und Anzeigen des Zustandes des Stoffes mit Hilfe der physikalischen Eigenschaften der pflanzlichen Produkte geeignet ist, und andererseits eine Vorrichtung zur. Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, welche in Abmessung und Komfort denen tragbarer Mobilphone entspricht und in der Bedienung zum allgemeinen Gebrauch ohne besondere Kenntnisse geeignet ist und ohne Netzversorgung auskommt, sowie die Prüfung des 5 Zustandes des Stoffes durch ein zerstörungsfreies Messen ermöglicht.
Das zerstörungsfreie Verfahren kann ein physikalische Messverfahren sein, wobei das physikalische Messverfahren aus einem elektromechanischen Verfahren und/oder aus einem kapazitiven Verfahren gebildet sein kann.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit, ein zerstörungsfreies Messverfahren und eine 0 Vorrichtung zur Feststellung des Befindens, bzw. zur Feststellung der Güte von pflanzlichen Produkten und deren einzelnen Bestandteilen. D.h. die biologischen Stoffe der pflanzlichen Produkte können aufgrund ihrer veränderlichen physikalischen Eigenschaften untersucht werden. Ein Verfahren beruht auf der Beurteilung der pflanzlichen Produkte durch elektrisches Messen nicht elektrischer Größen und ein anderes Verfahren auf das Messen elektrischer
5 Größen. Eine Eigenschaft zur Beurteilung der pflanzlichen Produkte ist der Zustand der Bestandteile des Stoffes. Der Zustand der Bestandteile des Stoffes ist ein Maßstab für die Qualität der pflanzlichen Produkte. Die Qualität der pflanzlichen Produkte kann in Reifegraden dargestellt werden. Das Spektrum der Reifegrade erstreckt sich, beginnend von "unreif" ... bis... "überreif ", wobei „unreif den Rohzustand der pflanzlichen Produkte darstellt. Die l o Anzahl der Reifegradstufen zwischen dem Reifegrad "unreif " und "überreif " kann nach
Anforderung der Industrie oder der Verbraucher festgelegt werden. Beispielsweise können die Reifegrade durch andere Bezeichnungen, wie "hartes" Fruchtfleisch ...bis... "weiches" Fruchtfleisch oder Reifegrad "0"... bis..."10" dargestellt werden. Vorteilhafterweise werden vier bis fünf Reifegrade zur Beurteilung des Zustandes der biologischen Stoffe der pflanzlichen
15 Produkte festgelegt. Die Ermittlung des Reifegrades erfolgt durch die physikalische
Untersuchung des biologischen Stoffes in den pflanzlichen Produkten. Der zu untersuchende Stoff besteht überwiegend aus Fruchtfleisch mit einer mehr oder weniger harten Schale, die das Fruchtfleisch vor dem Austrocknen schützt, wobei das Fruchtfleisch pflanzliche Zellen enthält. Die Schale und das Fruchtfleisch bilden gemeinsam den Körper der Frucht. Die pflanzlichen 0 Zellen sind Träger, bzw. Speicher einer wässrigen Lösung. Die wässrige Lösung in der Zelle übt auf die Zellenwand einen hydrostatischen Druck aus, wodurch die Zellwand sich über die Zeit verändert.
Bei "unreifen" pflanzlichen Produkten hat die pflanzliche Zelle einen bestimmten Zustand, der sich mit der Reifezeit der Frucht verändert. D.h., der Zustand der pflanzlichen Zelle stellt somit 5 einen bestimmten Reifegrad der Frucht, bzw. des Fruchtfleisches dar, der letztendlich ein Kriterium für die Qualität des pflanzlichen Produktes ist.
Die pflanzlichen Produkte bilden mit ihrer Außenhaut ( Schale) einen geschlossenen Körper. Der Körper verhält sich, ähnlich wie bei anderen Hohlkörpern, als Resonanzkörper, dessen Aufgabe die Verstärkung von Wellen ist. Ein pflanzlicher Resonanzkörper enthält viele Resonatoren. Ein 0 Resonator ist ein schwingfähiges System (siehe nachstehend 1), dessen Stoff auf bestimmte Frequenzen ( Eigenfrequenz) (siehe nachstehend 2), bei Anregung mit dieser Frequenz ausschwingt. Bei den pflanzlichen Produkten handelt es sich um hydromechanische Resonatoren, in denen sich eine abgrenzende Flüssigkeitsmasse durch Reflexion an ihren Berandungen in Form einer stehenden Welle bewegt. Die Berandung der Flüssigkeitsmasse ( wässrige Lösung der pflanzliche Zelle ) ergibt sich aus der Zellwand bzw. Zellmembran der pflanzliche Zelle.
Zu 1) schwingungsfähiges System
Im Falle der Erregung der Oberfläche des pflanzlichen Produktes rührt der Stoff des pflanzlichen Produktes idR. zwei Schwingungen aus,
a) die freien Schwingungen, wobei die freien Schwingungen ein schwingfahiger Körper ausfuhrt, der nach seiner Auslenkung sich selbst überlassen, oszillierend in den Gleichgewichtszustand zurückkehrt und die freie Schwingung mit der Eigenfrequenz, deren Größe von den Erregungsbedingungen abhängt, durch die stets vorhandene
Dämpfung während der Einschwingzeit abklingen lässt,
b) die erzwungene Schwingung, wobei die erzwungene Schwingung im engeren Sinn durch die Erregerfrequenz (en), deren Amplitude (n) konstant ist (sind) und durch die Stärke der Erregung, das Verhältnis zwischen der Erregerfrequenz (oder einer der Erregerfrequenzen) und der Eigenfrequenz ( oder einer der Eigenfrequenzen), sowie die
Dämpfung des Schwingungssystems bestimmt wird.
Zu 2) Eigenfrequenz
Eine Eigenfrequenz eines pflanzlichen Produktes eines schwingungsfahigen Systems ist eine der Frequenzen, mit welcher der Stoff der pflanzlichen Zellen nach einmaliger Anregung schwingen kann. Wenn dem Stoff der pflanzlichen Zellen von außen Schwingungen aufgezwungen werden, deren Frequenz mit einer der Eigenfrequenzen übereinstimmt, reagiert der Stoff mit besonders großer Amplitude, was man als Resonanz bezeichnet. Die Amplitude der erzwungenen Schwingung nimmt im Fall der Resonanz ein Maximum an. Mit wachsendem Dämpfungswert verschiebt sich die Resonanzstelle und die Resonanzamplitude nimmt ab.
Ändert sich der Zustand der Zellwand bzw. der Zellmembran, ändert sich die Resonanz und somit die Schwingungsfrequenz des Messfühlers.
Die Veränderung der pflanzlichen Zelle, bzw. die Änderung der physikalischen Eigenschaft der Stoffe in der pflanzliche Zelle, werden durch nachstehende erfindungsgemäße beschriebene Messverfahren ermittelt. Allen verschiedenen physikalischen Messverfahren ist gemeinsam, dass sie die Zustandsänderung der Stoffe über die Reifezeit bzw. bei der Lagerung nach der Ernte in den pflanzlichen Produkten messen, die ermittelten Messgrößen wandeln, mit hinterlegten Daten vergleichen, eine Wertung vornehmen und diese über Anzeigemittel darstellen. Ein physikalisches Messverfahren beruht darauf, dass zum Starten des Messvorganges, zur Ermittlung des Zustandes des Stoffes im pflanzlichen Produkt, die Vorrichtung auf die
Oberfläche des pflanzlichen Produktes (nachstehend als Proband bezeichnet) aufgesetzt wird. Durch das Aufsetzen der Vorrichtung oder durch das einfache Betätigen eines Bedienungselementes wird ein vollautomatisches Messprogramm gestartet und ein Schwingungsanreger in Bewegung versetzt, der gegen die Oberfläche des Probanden stößt und durch seine kinetische Energie eine Welle erzeugt. Die kinetische Energie des
Schwingungsanregers wird beim Auftreffen auf die Oberfläche des pflanzlichen Produktes in eine Druckwelle gewandelt, die aufgrund des Stoffes im Körper als gedämpfte Schwingung diesen durchläuft. Die gedämpfte Schwingung, bzw. die Abnahme der Amplitude, wird durch die Dämpfungsgröße bestimmt. Die Dämpfungsgröße ist beispielsweise von der Menge und Art der Flüssigkeit im pflanzlichen Produkt abhängig.
Die erzeugte Welle ist eine Druckwelle, die sich durch den Stoff des Probanden fortpflanzt und an der Innenrückwand der1 Schale des Probanden reflektiert wird, zum Schwingungsanreger zurückkehrt und diesen in Schwingung versetzt. Der Schwingungsanreger wirkt jetzt als Messaufhehmer und entnimmt dem physikalischen Raum der pflanzlichen Produkte die Messgröße, wobei der Messaufhehmer ein permanent Magnetstab ist, dessen Messgröße durch einen Messumformer in ein elektrisches Signal gewandelt wird. Auf dem Hin- und Rückweg durchläuft die Druckwelle die pflanzlichen, mit wässriger Lösung versehenen Speicher. Je nach Zustand der pflanzlichen Zellen des Stoffes wird die Druckwelle unterschiedlich gedämpft. Bei "unreifen" Früchten ist die Dämpfung der Welle relativ gering, während sie bei "überreifen" Früchten relativ hoch ist. Mit zunehmender Reifezeit verändern sich also die pflanzlichen Zellen der pflanzlichen Produkte und der Dämpfungsfaktor nimmt zu. Der Wert der Dämpfung wird der Bewegung des Messaufnehmers über einen bestimmten, im Messprogramm hinterlegten Zeitraum, entnommen. Durch die Bewegung des Messaufnehmers wird eine elektromagnetische Induktion, bzw. Induktionsspannung in einer Einrichtung erzeugt. Die Einrichtung wird in den Figurenbeschreibungen näher erläutert. Die dabei ermittelten Induktionsspannungen ergeben induktive Spannungswerte, die ein Maß für den Zustand des Stoffes bzw. des Reifegrades der pflanzlichen Zelle des Probanden sind. Aus den analogen Induktionsspannungen in Form einer Sinuswelle, werden durch einen Schmitt- Triggertyp digitale Signale gebildet. Am Ausgang des Schmitt-Triggers steht dann ein einwandfreies gewandeltes TTL-Signal zur weiteren Auswertung zur Verfugung Die gelieferten Signale werden einem Prozessrechner zugeführt und die Pulsbreiten- und Pulspausenverhältnisse in dem Rechtecksignal ausgewertet.
Die Pulsbreiten- und Pulspausenverhältnisse geben Rückschluss auf das Dämpfungsverhalten der pflanzlichen Zellen des Stoffes in den pflanzlichen Produkten. Bei "unreifen" pflanzlichen Produkten entsteht ein charakteristisches Rechtecksignal mit relativ kleinem Pulsbreitenverhältnis und bei "überreifen" pflanzlichen Produkten analog dazu ein relativ großes Pulsbreitenverhältnis. Zur Bestimmung der Fruchtgröße kann ebenfalls das Pulspausenverhältnis zur Auswertung herangezogen werden. Aus den vielen, durch die Messung erzielten digitalen Werte (Signalen) wird mittels Rechner eine Kennzahl ermittelt, d.h. die digitalen Signale werden ausgewertet und die durch den Prozessor ermittelte Kennzahl, die sich aus einem bestimmten Muster einer Rechteckwelle ergibt, wird mit denen in einer Tabelle hinterlegten Kennzahlen verglichen und bei Übereinstimmung zugeordnet. Die in der Tabelle hinterlegten Kennzahlen entsprechen bestimmten pflanzlichen Produkten. Beispielsweise sind in der Tabelle die charakteristischen Kennzahlen der Reifegrade von Obst- und Gemüsefrüchten hinterlegt. Zu den Obstfrüchten gehören beispielsweise Äpfel, Pfirsiche, Trauben , Birnen, Dattel-, Pflaumen und Mandarinen, während die Gemüsesorten Tomaten, alle Melonensorten und Kürbisgewächssorten umfassen. Die zum Ordnen der pflanzlichen Produkte nach deren Qualität verwendeten Reifegrade werden durch die in der Tabelle hinterlegten Kennzahlen definiert. Stimmt die aus der Messung ermittelte Kennzahl mit einer aus der Tabelle zugeordneten Kennzahl überein, liegt also eine Übereinstimmung der Kennzahlen vor, steht ein Einordnungsergebnis fest, welches einer Reifegradstufe entspricht fest. Der Reifegrad bezeichnet ein bestimmtes Stadium der Reife. Es erfolgt eine Bewertung und Gewichtung der pflanzlichen Produkte, deren Kennzahl als Wert in einer Tabelle gespeichert ist. D.h. die Qualitätseinschätzung der pflanzlichen Produkte erfolgt durch Messen der Veränderung des
Wertes einer physikalischen Eigenschaft. Der Wert ergibt sich mittelbar durch das Messen einer oder mehrerer Veränderlichen gleicher oder unterschiedlicher Art durch mehrfaches Umformen der Veränderlichen , auf deren Wert die gesuchte Veränderliche bezogen wird. Hier z.B. das Messen von Reifegradänderungen durch Messen einer sich ergebenden Amplitude einer Frequenz.
Das Einordnungsergebnis entspricht einem bestimmten pflanzlichen Produkt und dessen Reifegrad. Die Darstellung des Wertes bzw. der Reifegradstufe erfolgt durch die Darstellung von numerischen / alphanumerischen Ziffern, durch analoge oder digitale Anzeigen oder Ablesen einer Skala, aufgrund des zusammengefassten Ergebnisses aus der Messung. Eine Darstellung der Reifegrade, bzw. der ermittelten Reifegradstufe, kann auch ohne Gebrauch von Ziffern bewirkt werden, beispielsweise durch akustische Signale und / oder optischer Signale wie LED" s. Es erfolgt keine Anzeige des Absolutwertes, sondern nur die Anzeige einer Reifegradstufe in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Größe, deren Wert bekannt sein kann oder durch empirisches Ermitteln festgelegt wurde.
Um pflanzliche Produkte, wie Obst- und Gemüsefrüchte verschiedener Form und Art mit ein und demselben Verfahren und Vorrichtung zur Qualitätseinschätzung nach Reifegrad sortieren zu können, qualifiziert die Vorrichtung softwaregesteuert die pflanzlichen Produkte aufgrund der in der Tabelle hinterlegten Kennzahlen. Eine einfache Ausführung der Vorrichtung besitzt beispielsweise an der Frontfläche der Vorrichtung Bedienelemente, mit denen die Obst- oder Gemüsefruchtsorten, deren Reifegrad ermittelt werden soll, eingestellt werden können.
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung ist es somit möglich, innerhalb kurzer Zeit ohne aufwendige Analysen den Reifegrad verschiedener pflanzlicher Produkte zerstörungsfrei festzustellen.
Ein weiteres erfindungsgemäßes physikalisches Messverfahren zur Feststellung des Befindens von pflanzlichen Produkten beruht darauf, dass anstelle des elektromechanischen Messverfahrens, welches durch Anregung der Oberfläche der pflanzlichen Produkte und Erzeugung einer gedämpften Resonanzschwingung im Körper der pflanzlichen Produkte, sowie dessen Wandlung der ermittelten Messgrößen aus dem Resonanzkörper funktioniert, ein kapazitives Messverfahren zur Anwendung kommt. Das kapazitive Messverfahren ist ebenfalls ein zerstörungsfreies Verfahren zur Feststellung der Reifegrade der pflanzlichen Produkte, wobei das kapazitive Messverfahren aus einem Verfahren und einer Vorrichtung besteht. Das kapazitive Messverfahren beruht auf dem Messen und Auswerten der physikalischen Eigenschaften der pflanzlichen Produkte.
In einer ersten Methode des erfindungsgemäßen kapazitiven Verfahrens werden die physikalischen Eigenschaften der wässrigen Lösung in den pflanzlichen Produkten genutzt. Die wässrige Lösung in den pflanzlichen Produkten beträgt in etwa 90 % und ist entgegen dem amorphen Leitungswasser eine kristalline (anisotrope) Flüssigkeit. Anisotrop bezeichnet die Richtungsabhängigkeiten physikalischer Eigenschaften. Die Eigenschaften bestehen entweder aus annähernd stäbchenförmigen oder scheibchenfb'rmigen Molekülen die fließfähig sind. Die anisotropen Flüssigkeiten weisen die Charakteristika eines Kristalls auf. Flüssigkristalle sind somit Substanzen, die zwar flüssig sind, aber andererseits, ähnlich wie Kristalle, richtungsabhängig physikalische Eigenschaften besitzen. Daher werden die wässrigen Lösungen in den pflanzlichen Produkten auch als Flüssigkristalle bezeichnet. Die Flüssigkristalle besitzen eine Vielzahl von ungeordneten permant Dipolen.
Des weiteren gelten die pflanzlichen Produkte als Isolatoren, denen eine dimensionslose Dielektrizitätszahl zugeordnet ist. Anhand der dimensionslosen Dielektrizitätszahl kann das Systemverhalten, also der Zustand der Reife der pflanzlichen Produkte durch Vergleich bestimmt werden. Jedes pflanzliche Produkt hat eine für sich spezifische Dielektrizitätszahl, die sich im Laufe der Lagerungszeit verändert.
Je länger die pflanzlichen Produkte also aufbewahrt werden, desto höher wird die Dielektrizitätszahl der kristallinen wässrigen Lösung. Diese physikalischen Eigenschaften der pflanzlichen Produkte werden bei dem kapazitiven Messverfahren, d.h. bei der Messung, bzw. der quantitativen Bestimmung des Wertes für den Reifegrad der pflanzliche Produkte genutzt.
Die Vorrichtung enthält dazu einen integrierten Luftkondensator, dessen Metallplatten beabstandet sind. Ein Kondensator ist ein elektrisches Bauelement zur Speicherung elektrischer Ladung. Der eingesetzte Kondensator besteht aus zwei leitenden, voneinander beabstandeten Flächen. Als Isolator wird ein pflanzliches Produkt, welches ein Dielektrikum darstellt, an die Platten angelegt. In einem Isolator, bzw. den pflanzlichen Produkten, sind die Ladungsträger nicht frei beweglich, sondern sie werden erst durch das Anlegen eines äußeren elektrischen Feldes polarisiert. Es gibt zwei Arten der Polarisation:
a) Verschiebungspolarisation, d.h. elektrische Dipole werden in der elektrischen Lösung induziert und entstehen durch Ladungsverschiebung
b) Orientierungspolarisation, d.h. die bereits in der wässrigen Lösung enthaltenen ungeordneten permante Dipole werden ausgerichtet. Permante Dipole werden durch das
Dipolmoment charakterisiert. Man versteht darunter das Produkt aus Ladung und Abstand zwischen den Ladungsschwerpunkten. Im allgemeinen ist das Dipolmoment um so größer, je polarer die Bindungen sind. Das hohe Dipolmoment der wässrigen Lösung zeigt die starke Dipolnatur der H-2-O-Moleküle. Die Bestimmung von Dipolmomenten (aus dem Verhalten der wässrigen Lösung der pflanzlichen Produkte im elektrischen Feld, d.h. durch
Messung der Dielektrizitätskonstanten) gibt es wertvolle Hinweise auf die Strukturen und Eigenschaften der Moleküle und man erhält somit Rückschluss auf den Reifegrad der pflanzlichen Produkte. Man weiß aus Erfahrung, dass die elektrisch isolierenden Körper, die sogenannten Dielektriken, ins elektrische Feld gelegt und dadurch polarisiert werden. Das bedeutet, dass eine Umordnung der Dipole im Dielektrikum stattfindet und diese Dipole sich in die Richtungen der Kraftlinien einstellen und es ist bekannt, dass das elektrische Molekulardipolmoment und die Dielektrizitätszahl gegenseitig verbunden sind. Dies bedeutet, um das Gesamtbefinden des Fruchtfleisches zu klären, muss man die Dielektrizitätszahl der pflanzlichen Produkte erfassen.
Das physikalische Messverfahren beruht nun darauf, dass zum Start des Messvorgangs, zur Ermittlung der Dielektrizitätszahl bzw. des Reifegrades in pflanzlichen Produkten, das pflanzliche Produkt zwischen die Luftkondensatoren der Vorrichtung geführt wird, wodurch ein vollautomatisches Messprogramm gestartet wird. Alternativ dazu kann das Messprogramm auch durch das Betätigen eines Bedienelementes gestartet werden. Das vollautomatische Messprogramm enthält unter anderem auch die in einer Tabelle hinterlegten Kennzahlen der pflanzlichen Produkte. Die elektrische Messgröße, die zur Ermittlung der Dielektrizitätszahl benötigt wird, wird dem elektrischen Feld zwischen den Platten entnommen. Z.B., je mehr Energie in dem elektrischen Feld zwischen den Platten gespeichert werden kann, desto höher ist die Dielektrizitätszahl. Bei einer "überreifen" Frucht ist die Dielektrizitätszahl bzw. der Reifegrad am höchsten". Nimmt die Energie im Feld hingegen ab, so ist die Dielektrizitätszahl niedriger und somit auch der Reifegrad. D.h. die Dielektrizitätszahl ist bei "unreifen" Früchten am niedrigsten. Je länger die pflanzlichen Produkte nach der Ernte gelagert werden, desto höher ist die Dielektrizitätszahl der kristallinen Flüssigkeit.
Die Wandlung der Messgröße, die Berechnung und der Vergleich mit hinterlegten Dielektrizitätszahlen, sowie die Auswertung entsprechen in etwa, wie zuvor beschrieben, dem elektromechanischen Verfahren. D.h. mit diesem kapazitiven Mess verfahren wird ebenfalls mit Hilfe einer speziellen Software Rückschluss auf die Güte bzw. den Reifegrad der pflanzlichen Produkte im Inneren der jeweiligen Probe geschlossen.
In einer zweiten Methode des erfindungsgemäßen kapazitiven Messverfahren ist die kapazitive Vorrichtung auch geeignet, unter Ausnutzung der Dielektrizitätszahl, bzw. der Veränderung der Dielektrizitätszahl der pflanzlichen Produkte den Reifegrad durch Messen zu ermitteln, unter Ausnutzung der kapazitiven Veränderung des Kondensators. Hierbei sind die Kondensatorplatten an der Innenseite der Gehäusewand der Vorrichtung beabstandet angeordnet. Das Gehäuse der Vorrichtung besteht aus einem Isolierstoffgehäuse, welchem eine bestimmte Dielektrizitätszahl zugeordnet werden kann. Wird die Vorrichtung auf das pflanzliche Produkt aufgesetzt, erhöht sich durch das zusätzliche Dielektrikum des pflanzlichen Produktes die Kapazität des Kondensators erheblich, obwohl Obst- und Gemüsefrüchte im Rohzustand 5 („unreif) schlechte elektrische Leiter sind. Obst- und Gemüsefrüchte sind auch Ionenleiter, d.h. die elektrische Leitfähigkeit von wässrigen Lösungen (Elektrolyten) steigt einerseits mit der Abnahme der Funktionsfähigkeit der Zellen, wodurch andererseits die wässrige Lösung außerhalb der Zellen über die Lagerungszeit wächst. Diese Veränderung des Zustahdes des Stoffes bewirkt eine Veränderung der Kapazität des Kondensators, die wiederum ein Maß für iö den Zustand des Stoffes in den Probanden ist. Bei diesem kapazitiven Verfahren wird vorzugsweise die Formänderung der wässrigen Lösung ermittelt. In unreifen Obst- und Gemüsefrüchten ist die wässrige Lösung in den Zellen noch gebunden, während der Lagerungszeit zerfallen die Zellwände bzw. Zellmembranen und die wässrige Lösung bildet eine Flüssigkeit, die sich aufgrund der Schwerkraft im unteren Teil der Obst- und Gemüsefrüchte i5 ansammelt. Die Messgröße der Kapazitätsveränderung wird verfahrensmäßig wieder gewandelt, ausgewertet und angezeigt. D.h., mit diesem kapazitiven Messverfahren kann ebenfalls mit Hilfe einer speziellen Software Rückschluss auf die Qualität (Güte) bzw. den Reifegrad des pflanzlichen Produktes im Innern des jeweiligen Probanden geschlossen werden.
20 Gegenüber dem reinen Wasser enthalten die in pflanzlichen Produkten vorhandenen wässrigen Lösungen Substanzen, wie z.B. Salze und Zucker, die den Verlauf der Qualität über die Zeit beeinflussen und verändern. Um tatsächlich frische Obst- und Gemüsefrüchte am Markt zu erhalten, kann dem Benutzer aufgrund der Erfindung ein Messgerät anhand gegeben werden, welches die Qualität der Frische ermittelt.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
0 Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer kompletten Vorrichtung mit
Zusatzfunktionen, Figur 2 eine prinzipielle Darstellung des Messverfahren anhand eines Blockschaltbildes nach dem elektromechanischen Verfahren und
Figur 3 eine prinzipielle Darstellung des Messverfahren anhand eines Blockschaltbildes nach dem kapazitiven Verfahren.
In Fig.l ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Feststellung des Befindens von pflanzlichen Produkten, insbesondere Nahrungsmitteln, wie Obst - und Gemüsefrüchte durch Erfassen , Auswerten und Anzeigen des Zustandes der pflanzlichen Produkte in perspektivischer Darstellung aufgezeigt.
Die Vorrichtung 1 umfasst im wesentlichen ein Isolierstoffgehäuse 2, welches zweiteilig ausgeführt ist und aus einem Gehäuseteil 3 und einem Gehäusedeckel 4, womit das Gehäuseteil 3 verschlossen wird, besteht; wobei das Isolierstoffgehäuse 2 gegen elektromagnetische Strahlung, nach Innen also zum Innenraum hin, abgeschirmt ist; wobei das Isolierstoffgehäuse 2 Öffnungen 5 zur Aufnahme von Bedien- 6 und Anzeigeelementen 7, sowie zur Aufnahme externer Mittel 8, die beispielsweise aus einer Münze oder einer Kunststoffscheibe bestehen können und in dem Fall der elektromechanischen Messvorrichtung mit einer Öffnung für die Einrichtung 9, bestehend aus einem Schwingungsanreger 10 und Messaufhehmer 11 (siehe Fig.2), enthält. Die Öffnungen 5 für die Bedien-6 und Anzeigeelemente befinden sich vorteilhafterweise an der Frontfläche 12, sowie teilweise an den schmalen Längsseiten 13,13' und der schmalen Oberseite 14, wobei sich die Öffnung für die Einrichtung 9 an der schmalen Unterseite 14Λbefindet. Die Rückseite 15 ist für die Kennzeichnung des Produktes nach dessen technischem Prüfzeichen, wie beispielsweise " CE", "GS" usw. vorbehalten, die besagen, dass das Produkt den Richtlinien der EU entspricht, wobei "GS" dem Zeichen für geprüfte Sicherheit nach dem Geräte - und Produktionssicherheitsgesetz entspricht. Des weiteren kann die Rückseite als Informationsfläche zum Betätigen und Ablesen der Vorrichtung, sowie als Werbefläche für Informationen zu den verschiedenen Obst- und Gemüsefrüchten, dem Benutzer dienen. Auch Marketing- Informationen können dort enthalten sein.
Des weiteren beinhaltet die Vorrichtung 1 zum Starten des Messvorganges auf der Oberseite 14 ein mechanisches Bedienelement 6, vorzugsweise als Taste, welche durch Drücken den elektrischen Stromkreis schließt, und üblicherweise beim Loslassen wieder in die Ausgangsstellung zurück schwingt und den Stromkreis unterbricht oder einem Schalter zum Öffnen oder Schließen der elektrischen Verbindung, der die auf dem Bauteil 16 (siehe Figur 2) angeordneten elektrischen / elektronischen Bauelemente von der Energiequelle 17 trennt oder verbindet. Ein weiteres Bedienelement 6 auf der Oberseite 14 der Vorrichtung 1 kann zur Einstellung der verschiedenen pflanzlichen Produkte vorgesehen sein. In der Frontfläche 12 befinden sich die Anzeigeelemente 7 für die Qualitätsstufen der Reifegrade, in Fig.1 in Form einer Güteskala, wobei der linke Anzeigewert 36 dem von "unreifen" Fruchtfleisch und der rechte Anzeige wert 37 dem von „überreifen" Fruchtfleisch entspricht. Die Rückseite 15 hingegen enthält die technischen- und Marketing-Informationen, sowie Angaben zur Bedienung der Vorrichtung 1. Die umgekehrte Anordnung, bei der die Bedienelemente 6 in der Frontfläche 12 und die Anzeigeelemente 7 auf der schmalen Oberseite 14 angeordnet sind, ist ebenfalls möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Erfassung und Darstellung von qualifizierten Messwerten kann in weiteren Bauausführungen noch weitere nützliche Bauteile für den Benutzer enthalten. Die Bauteile bestehen aus einem Sprachaufzeichnungsmodul 38, einem Taschenrechner 39, einem Barcodeleser 40, sowie einem Sender/Empfänger 41. Die Bedienelemente 6, für das Sprachaufzeichnungsmodul 38, befinden sich an der linken Schmalseite 13 und bestehen aus einem Microspeaker 42, einer Aufnahme- 43 und StarWStop- Taste 44 und eignen sich zur Aufnahme der Einkaufsliste als elektronischer Einkaufszettel. Die Funktionstasten 45 des Taschenrechners 39 sind in der Frontfläche 12 der Vorrichtung 1 angeordnet. Das Fenster 46 für den Barcodeleser 40 befindet sich an der schmalen rechten Schmalseite 13\ Der Barcodeleser 40 dient der Erfassung und Auswertung von Barcodes, die auf Produkten angebracht sind und zeigt den ermittelten Wert in einem Display 47 an. Das Display 47 besitzt Multifunktionsaufgaben, insofern das Display 47 zur Anzeige der Taschenrechnerergebnisse, der Anzeige der Reifegradstufen und der ermittelten Werte des Barcodelesers 40 benutzt werden kann. Die Bedienelemente 6 des Sender/Empfängers 41 sind ebenfalls in der schmalen Oberseite 14 integriert, wobei die Bedienelemente 6 auch in den anderen Schmalseiten 13,13'angeordnet sein können. Mit der Sender-ZEmpfängerfunktion können allgemeine Informationen, beispielsweise zu Tagesangeboten, eingeholt bzw. abgefragt werden. Auch der Empfang spezieller Informationen zu Produkten ist möglich, einerseits nach der jeweiligen räumlichen Position der Vorrichtung im Verkaufsraum oder über das Auslesen eines Barcodes der Informationen über das gescannte Produkt übermittelt. Die gewünschten Informationen werden dem Benutzer der Vorrichtung 1 mittelbar oder unmittelbar auf eine Display 47 angezeigt oder durch einen integrierten Lautsprecher 48 akustisch mitgeteilt. An der unteren Schmalseite 14Λ befindet sich die Fläche in der die Sensorik angeordnet und dem Messverfahren vorbehalten ist.
Die Fig.2 enthält die prinzipielle Darstellung der Vorrichtung 1 des erfindungsgemäßen elektromechanischen Verfahrens, welches anhand eines Blockschaltbildes 28 dargestellt wird. Dem Blockschaltbild 28 ist zu entnehmen, dass die elektrischen/elektronischen Bauteile 16 auf einer Leiterplatte 32 angeordnet sind, wobei die elektrischen/elektronischen Bauelemente aus einer Einrichtung 9, einem Trigger 23, einem Prozessor 25 bestehen, die mit einer Energiequelle 17 verbunden sind. Die Einrichtung 9 dient zum Anregen und Erfassen der Messgröße pflanzlicher Produkte und besteht aus einem Schwingungsanreger 10, einem Messaufnehmer 11 und einer Doppelspule 18. Die eine Doppelspule 18, besteht aus zwei Rundspulen, wobei eine Spule 1 19 für die Bewegung des Schwingungsanregers 10 und die zweite Spule II 20 für den Messaufnehmer 11 zuständig ist. Um die Messpannung des Messaufnehmers 11 zu erhöhen, arbeiten die Spulen I und II bei der Messung zusammen, d.h. der Spule I kommt eine Doppelfunktion zu. Die Einrichtung 9 nutzt das physikalische Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Die Spule 1 19 versorgt den Schwingungsanreger 10, der vorzugsweise in Form eines Stößels, der als permanent Magnetstab ausgebildet und an seinem äußeren Ende mit einem stumpfen Kegel 21 oder Halbkugel, aus Gummi oder Kunststoff vorzugsweise Hartgummi, versehen ist, mit kinetischer Energie. Die kinetische Energie wird zur Schwingungsanregung der Oberfläche des pflanzlichen Produktes benötigt. Der Stößel, der senkrecht zur Oberfläche des pflanzlichen Produktes steht, übernimmt nach Zuschalten der Spule II 20 die Funktion des Messaufnehmers 11, wobei der Schwingungsanreger 10 und der Messaufnehmer 11 denselben Gegenstand darstellen. Der Messaufnehmer 11 induziert in den Spulen 19 und 20 durch Messen der Schwingungen des angeregten Körpers des Probanden (nicht dargestellt) Spannungen, die am Ausgang der in Reihe geschalteten Spulen 1 19 und II 20 als gedämpfte Sinuswelle 22 erscheint. Das Ausgangssignal 22 der Einrichtung 9 wird einem Trigger 23 zugeführt. Der Trigger 23 erzeugt aus der Sinuswelle 22 ein Rechtecksignal 24, welches zur Auswertung dem Prozessor 25 zugeführt wird, der ein Softwareprogramm und eine Tabelle im Speicherbereich enthält. Die Tabelle enthält die Kennzahlen der Reifegradstufen der pflanzlichen Produkte. Der Prozessor 24 errechnet aus dem Rechtecksignal 24 eine Kennzahl 26, die mit den Kennzahlen 27, die in einer Tabelle 28 hinterlegt sind, verglichen wird. Stimmt die aus der Messung ermittelte Kennzahl 26 mit einer hinterlegten Kennzahl 27 überein, die in einer Tabelle 28 in einem nicht flüchtigen Speicher 29 abgelegt ist, steht ein Einordnungsergebnis fest. Das Einordnungsergebnis entspricht einem Wert 30 eines bestimmten pflanzlichen Produkts und einer bestimmten Reifegradstufe. Der Wert 30 der Reifegradstufe wird auf dem Anzeigeelement 7 dargestellt.
Die Fig.3 enthält die prinzipielle Darstellung der Vorrichtung 1 nach der zweiten Methode des erfindungsgemäßen kapazitiven Verfahrens, welche anhand eines Blockschaltbildes 28 dargestellt wird. Dem Blockschaltbild 28 ist zu entnehmen, dass die elektrischen/elektronischen Bauteile 16 auf einer Leiterplatte 32 angeordnet sind. Die elektrischen / elektronischen Bauelemente bestehen aus der Einrichtung 9, die einen Luftkondensator als kapazitiven Sensor enthält, der aus zwei mal zwei Mehrschicht -Plattenkondensatoren 33 und deren RC-Glied, welches die Zeitkonstante des Oszillators 34 bestimmt, besteht. Analog daraus ergibt sich eine Frequenz die dem Prozessor 25 zugeführt wird. Aufgrund dessen, dass zwei Messungen durch den Oszillator 34 an dem Probanden, um 180 Grad versetzt, erfolgen, gehen zwei Frequenzen dem Prozessor 25 zur Auswertung zu.
Der Oszillator 34 erzeugt somit aus zwei Messungen zwei Frequenzen (Rechtecksignale) 35, die dem Prozessor zur Frequenzauswertung zugeführt werden. Aus beiden Frequenzen errechnet der Prozessor 25 dann das Frequenzverhältnis und bestimmt daraus eine Kennzahl, bzw. der Prozessor 25 errechnet aus dem Rechtecksignal 35 eine Kennzahl 26, die mit den Kennzahlen 27, die in einer Tabelle 28 hinterlegt sind, verglichen werden. Stimmt die aus der Messung ermittelte Kennzahl 26 mit einer aus der Tabelle 28 hinterlegten Kennzahl 27 überein, die in einem nicht flüchtigen Speicher 29 des Prozessors 25 abgelegt ist, steht ein Einordnungsergebnis fest. Das Einordnungsergebnis entspricht einem Wert 30 eines bestimmten pflanzlichen Produkts und einer bestimmten Reifegradstufe. Der Wert 30 der Reifegradstufe wird auf dem Anzeigeelement 7 dargestellt.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung 26 Kennzahl
2 Isolierstoffgehäuse 27 Kennzahlen
3 Gehäuseteil 28 Tabelle
4 Gehäusedeckel 29 Speicher
5 Öffnungen 30 Wert
6 Bedienelemente 31 Blockschaltbild
7 Anzeigeelemente 32 Leiterplatte
8 Mittel 33 Folienkondensator
9 Einrichtung 34 Oszillator
10 Schwingungsanreger 35 Signal
11 Messaufnehmer 36 Linker Anzeigewert
12 Frontfläche 37 rechter Anzeigewert
13, ,13 Längsseite 38 Sprachaufzeichnungsmodul
14, ,14 Oberseite/Unterseite 39 Taschenrechner
15 Rückseite 40 Barcodeleser
16 Bauteil ; 41 Sender/Empfänger
17 Energiequelle 42 Microspeaker
18 Doppelspule 43 Aufnahmetaste
19 Spule I 44 StarWStop-Taste
20 Spule II 45 Funktionstasten
21 Kegel 46 Fenster
22 Ausgangssignal(Sinus) 47 Display
23 Trigger 48 Lautsprecher
24 Ausgangssignal (Rechteck) 49
25 Prozessor 50

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Feststellung des Befindens von pflanzlichen Produkten, insbesondere Nahrungsmitteln, wie Obst- und Gemüsefrüchte, durch Erfassen, Auswerten und Anzeigen
5 des Zustandes des Stoffes der pflanzlichen Produkte, dadurch gekennzeichnet, dass die
Prüfung des Zustandes des Stoffes durch ein zerstörungsfreies Verfahren erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein physikalisches Messverfahren ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das physikalische 10 Messverfahren aus einem elektromechanischen Verfahren gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das physikalische Messverfahren aus einem kapazitiven Verfahren gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das physikalische Messverfahren durch einfaches Aufsetzen der Vorrichtung (1) auf die Oberfläche des
I5 Probanden oder nach dem Aufsetzen mit Hilfe eines einfachen Bedienungselementes (6) gestartet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwingungsanreger (19) gegen die Oberfläche des Probanden stößt und eine Welle erzeugt.
Ii Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Druckwelle ist , 0 die sich durch den Stoff des Probanden fortpflanzt und den Messaufnehmer (11) in
Schwingung versetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Messaufhehmers (11) Induktionsspannungen in der Einrichtung (9) erzeugen.
9. Verfahren nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus den 5 Induktionsspannungen (22) digitale Signale (24) gebildet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass aus den digitalen Signalen (24) eine Kennzahl (26) ermittelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Kennzahl (26) mit denen in einer Tabelle (28) hinterlegten Kennzahlen (27)verglichen und bei Übereinstimmung zugeordnet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übereinstimmung der 5 Kennzahlen (26,27) ein Einordnungsergebnis, welches eine Reifegradstufe (30) darstellt, feststeht.
13. Verfahren nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Reifegradstufe, bzw. deren Wert (30), angezeigt wird.
14. Vorrichtung (1) zur Feststellung des Befindens von pflanzlichen Produkten, insbesondere 10 Nahrungsmitteln, wie Obst- und Gemüsefrüchte, durch Erfassen, Auswerten und Anzeigen des Zustandes des Stoffes der pflanzlichen Produkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) umfasst,
a) ein Isolierstoffgehäuse (2) mit Öffnungen (5) zur Aufnahme von Bedien-(6) und Anzeigeelementen (7);
I5 b) Bedienelemente (6) zum Starten des Messvorganges und Einstellen der pflanzlichen Produkte;
c) Anzeigeelemente (7) zur Darstellung der Werte (30) der Reifegrade der pflanzlichen Produkte;
d) elektrische/elektronische Bauelemente die auf einer Leiterplatte (32) angeordnet sind, 0 wobei die elektrischen/elektronischen Bauelemente aus einer Einrichtung (9), einem
Trigger (23), einen Prozessor (25) bestehen, die mit einer Energiequelle (17) verbunden sind;
15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (9) zum Anregen und Erfassen der Messgröße pflanzlicher Produkte dient, bestehend aus einem 5 Schwingungsanreger (10), einem Messaufhehmer (11) und einer Doppelspule (18), wobei der
Schwingungsanreger (10) und der Messaufhehmer (11) den selben Gegenstand darstellen.
16. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor ein Softwareprogramm und eine Tabelle (28) enthält, die im Speicherbereich hinterlegt sind.
17. Vorrichtung (1) nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Tabelle (28) die Kennzahlen (27) der Reifegradstufen der pflanzlichen Produkte enthält.
18. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Öffnung (5) zur Aufnahme von Mitteln (8) enthält.
19. Vorrichtung (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) aus einer Münze oder Kunststoffscheibe gebildet sind
20. Vorrichtung (1) zur Feststellung des Befindens von pflanzlichen Produkten, insbesondere Nahrungsmitteln, wie Obst- und Gemüsefrüchte, durch Erfassen, Auswerten und Anzeigen des Zustandes des Stoffes der pflanzlichen Produkte, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zusätzliche Bauteile umfasst,
a) ein Sprachaufzeichnungsmodul (38) mit einem Microspeaker (42), einer Aufnahme- (43) und Start-/ Stopp- Taste (44);
b) einen Taschenrechner (39) mit Funktionstasten (45);
c) einen Barcodeleser (40);
d) einen Sender/Empfanger (41);
e) ein Display (47) zur Anzeige der Taschenrechnerergebnisse, der ermittelten Werte des Barcodelesers (40), der ermittelten Werte der Reifegradstufe und aus der Abfrage der Sender/Empfängerfunktion;
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