奶牛采食量检测仪的设计与技术研究

为了及时、准确地测量出奶牛的采食量，本文根据奶牛在采食、反刍和吞咽时的行为表现，本文提出了通过传感器实时检测奶牛颞窝部位的运动规律来反映牛只采食量大小的原理，并根据此原理研制了一种基于单片机控制和检测的奶牛采食量自动检测仪。该检测仪能够准确地测量并计算出奶牛的吞咽次数，然后根据奶牛吞咽时食团质量的大小计算出奶牛的采食量，并且可将一定时期内的采食量进行回归分析制定出相应的营养方案。本检测仪实现了快速、方便和精确的采食量测定目的。     

超低功耗水质pH检测仪设计

针对目前pH检测仪体积大,检测精度低、成本高等问题,文中设计了基于超低功耗单片机的pH检测仪。硬件电路分为pH值采集、温度采集、显示、通信及其电源组成,软件部分实现pH值在线温度补偿,MODBUS通信及其2,3点标定等功能,并开发了相应的标定监控软件实现在线仪表的标定和pH值监测,通过标准溶液测量实验可知该检测仪具有测量精度高、超低功耗、体积小等功能。     

低功耗水质电导率测量仪设计

针对目前电导率测量仪体积大、检测精度低、功耗高等问题,设计了基于超低功耗单片机的电导率测量仪。硬件电路由电导率测量、温度采集、显示、通信及其二线制电流输出等模块组成,软件部分实线电导率在线温度补偿,MODBUS通信及其三点自动标定等功能。通过实验可知,该检测仪具有测量精度高、超低功耗、体积小等特点。     

ADμC812单片机系统在便携式pH计中的应用

本文采用ADI公司ADμC812单片机系统完成便携式pH计的设计 ,采用双高阻差分输入法提高信噪比。同时应用DS18B2 0一线温度传感器完成自动温度补偿。减小温度波动对测量的影响 ,并通过设计交直流自动转换装置 ,提高仪器在不同环境下检测的适应性     

基于C8051F单片机的电导率仪的研制

介绍一种基于C8051F单片机的电导率仪的研制,对其工作原理、硬件各模块设计和软件设计作了论述.仪器采用方波电压源作为激励源,削弱了介质电极化现象,简化了电路设计,具有测量精度高、抗干扰能力强、可自动温度补偿等优点.该仪器既可独立运行、实时记录,又可与PC机进行串行通信,便于数据保存和管理,对不同工业现场具有较强的适应能力.     

多参数水质检测仪在海洋水质监测中的应用

多参数水质检测仪是用于海洋水质监测的一种新型仪器，用它可以同时测量海水的温度、深度、盐度、叶绿素浓度、浑浊度、溶解氧和pH值七个参数。本文将详细介绍该仪器的功能及技术指标、标定和使用方法。利用该仪器作者于2002年11月至2003年8月间在渤海和北黄海域进行了调查测量，取得了较好的效果。     

水下温度压力自动数据采集系统的研究

介绍了为了测量水下温度、压力而研制开发出的由压力传感器、温度传感器、89C51单片机和计算机组成的水下温度采集系统，介绍了系统硬件组成及相应的软件，给出了部分用汇编语言编写的程序。该仪器具有结构简单、精度高、使用方便等优点。     

基于机器视觉的液压阀阀芯关键尺寸的自动检测系统

提出一种基于机器视觉的阀芯的关键性尺寸检测的非接触型自动检测系统。该系统针对某液压阀阀芯关键几何量进行测量,测量过程实现自动化,测量精度高。系统采用高精度绝对式圆光栅记录液压阀的角度信号,同时通过误差补偿来减小空回影响和定位误差,再由高分辨力的CCD图像采集系统进行图像处理,最终得出测量结果。以该系统为指导研制的检测仪能自动保存历史数据和生成报表,研制结果表明,仪器的不确定度优于5μm。     

便携式智能无线温度记录仪

针对目前国内外温度检测仪器存在的问题，采用无线通讯技术和单片机技术，研制了便携式智能温度自动记录仪，该仪器实现了温度信号的无线传输，可以同时对多个通道的信号进行采集和处理，并智能判断温度变化是否异常并进行预警，具备温度记录查询、在温度超过设定值时报警、掉电自动保存数据、大容量存储、打印，与PC机进行通讯等功能，同时具有价格低、体积小、功耗小等优点。详细叙述了该仪器的软硬件组成和实现原理．     

数字式智能盐度检测仪

根据电导率法测量盐度的原理,设计了一种基于C8051F020 SOC单片机的盐度检测仪.由于温度影响水的电导率,从而影响盐度的测量值,为了提高盐度的测量精度,采取了实时现场温度补偿措施.为此,设计了一种利用PT100热电阻测量温度的电路.而对于数据处理过程中的非线性问题,采用了分段线性化和二元函数的Lagrange插值方法.最后,给出了试验结果,并对测量误差进行了分析.     

Screening method for early detection of mastitis in cows

Mastitis in cows is an inflammation of the mammary gland usually caused by bacterial infection of udder tissues. This disease causes considerable damages to the cattlemen when reducing the quantity and the quality of the produced milk. An early detection and corrective action can lead to early cure. Although the universal method to measure mastitis levels is by determining the somatic cell counts per milliliter of milk, the electrical conductivity of milk could be a rapid test for checking the acceptability of milk to monitor the effects of udder infection. In this paper a low-cost circuit for estimating the quality of raw milk based on AC electrical conductivity measurements is proposed. It consists in the use of a modified Wheatstone bridge to minimize the parasitic effects. A conductivity cell consisting of two electrodes and a coaxial cable was also designed. The temperature of the milk is also measured and compensated its effect. This system can help the farmer to detect quickly and economically the state of health of their cows from a simple measurement of electrical conductivity performed on the dairy farm itself.     

一种不定长水尺图像水位测量方法

针对水尺图像水位识别中存在的多根水尺拼接、水尺拍摄不完整以及环境适应性差等问题,从摄影测量学角度提出一种复杂光照条件下不定长水尺图像水位测量方法。首先通过人工选取的标识点构建水尺在像素坐标系和世界坐标系之间的透视投影关系;然后利用水尺的颜色特性将水尺与背景分割并二值化;再根据二值化图像使用方差均值阈值法检测水位线位置;最终通过投影关系计算出水尺图像中水尺中线的表达式,并结合水位线位置计算出水面上水尺中线的真实长度,获得水位值。本文对水文站真实水尺图像进行了测量实验,将检测结果与遥测水位值进行对比,结果表明本方法提高了不定长水尺图像水位检测的可靠性,测量精度达到1 cm,检测分辨率为1 pixel,基本满足水文站水位监测要求。     

土壤电导率测量系统开发

介绍一种基于“电流一电压四端法”的土壤电导率测量系统的开发。该测量系统由传感器单元、数据采集器USB2808和计算机软件等部分组成。传感器单元包括4个电极,2个外侧电极用来向土壤中输入交流恒流激励信号,2个内侧电极用来检测与土壤电导率相关的电压降。数据采集器USB2808用来将传感器测得的模拟电压信号转换为数字电压信号。计算机软件使用VC＋＋来开发人机交互界面,实现了输入恒流值、内侧电极电压降、土壤电导率等值的显示,并可将这些值保存到数据库中。试验结果表明该测量系统可以有效输出土壤电导率的值。     

四环电极电导率检测系统设计

文中设计了一种四环电极电导率检测系统,可有效避免测量时因电极极化效应、电极污染带来的误差,提高检测精度。系统采用模块化设计,主要分为3个主要功能模块:激励模块、调理模块及采集传输模块。系统利用差分接收方式采集感应电极的输出电压,通过同步解调得到具有幅值信息的直流信号,经滤波放大后进行A/D采集,最终通过串口将数据发送到上位机中进行计算并实时显示。同时采用Pt1000温度传感器进行温度采集与温度补偿,利用最小二乘法进一步减小误差。结果表明,该系统能够实时检测电导率,有效避免了电极极化效应,电导率测量的相对误差在0.5%以内,电导率测量可达40 mS/cm。     

Online conductivity calibration methods for EIT gas/oil in water flow measurement

Electrical Impedance Tomography (EIT) is a fast imaging technique displaying the electrical conductivity contrast of multiphase flow. It is increasingly utilised for industrial process measurement and control. In principle, EIT has to obtain the prior information of homogenous continuous phase in terms of conductivity as a reference benchmark. This reference significantly influences the quality of subsequent multiphase flow measurement. During dynamic industrial process, the conductivity of continuous phase varies due to the effects from the changes of ambient and fluid temperature, ionic concentration, and internal energy conversion in fluid. It is not practical to stop industrial process frequently and measure the conductivity of continuous phase for taking the EIT reference. If without monitoring conductivity of continuous phase, EIT cannot present accurate and useful measurement results. To online calibrate the electrical conductivity of continuous phase and eliminate drift error of EIT measurement, two methods are discussed in this paper. Based on the linear approximation between fluid temperature and conductivity, the first method monitors fluid temperature and indirectly calibrates conductivity. In the second method, a novel conductivity cell is designed. It consists of a gravitational separation chamber with refreshing bypass and grounded shielding plate. The conductivity of continuous phase is directly sensed by the conductivity cell and fed to EIT system for online calibration. Both static and dynamic experiments were conducted to demonstrate the function and accuracy the conductivity cell.     

A proposal of multi-imaging system of electrical and ultrasonic properties

In this paper, we propose a multi-imaging system which can simultaneously create both an ultrasound and electrical impedance images by using the data collected by piezoelectric ceramic transducers (PZTs) for the living body. In the proposed system, ultrasonic time of flight is not only measured by several combinations of PZTs arranged around the target and but also measured by those of front surface electrodes of PZTs. From these data, the electrical and ultrasonic properties at the same space are simultaneously reconstructed. This enables advancement of the detection ability in the target because two different images at the same space are simultaneously obtained. First of all, we established an ultrasound reflective and electrical impedance imaging system with 16 PZTs. As the experiments, we demonstrated both reconstructed images of electrical and ultrasonic properties from measurement data of electrical conductance and ultrasonic time of flight.     

大型轴用对称度检具研究

从对称度测量原理的角度出发,分析、推导出了轴用键槽对称度误差与实际被测量值之间的函数关系式、设计的检具揭示了它们之间的内在联系。该检具在使用时体现出方便、适用和检测效率高等特点。     

探头引线热损失对TPS法测量导热系数的影响

瞬态平面热源(Transient plane source,TPS)法是一种近年来发展起来的用于测量材料导热系数的方法.在测量过程中,加热功率受到探头引线传热的影响,进而会影响导热系数的测量准确度.针对这个问题,本文研究了测量过程中探头引线热损失对加热功率的影响,推导了热损失的数学计算公式,并提出了相应的修正模型.利用hot disk热常数分析仪对不同材料进行了一系列测量实验.实验结果表明引线热损失对测量的影响随着测量材料以及测试探头尺寸的不同而发生变化.当材料的导热系数大于0.2 W/(m·K)时,探头引线热损失的影响小于0.16％,可以忽略不计;但对于低导热系数材料的测量,对引线热损失进行补偿可以有效地提高导热系数的测量准确度.     

超临界流体色谱-四极杆飞行时间质谱快速分析牛奶与羊奶中的甘油三酯组分

建立了超临界流体色谱-四极杆飞行时间质谱（SFC-Q-TOF-MS）联用技术快速分离及识别牛奶与羊奶中复杂甘油酯成分。采用BEH 2-EP色谱柱,以甲醇-乙腈-甲酸（50∶50∶0.1,V/V/V）为流动相,共分离并识别了55种甘油三酯和16种甘油二酯。实验结果表明,牛奶脂与羊奶脂有相似的甘油三酯组成系列,但是甘油三酯相对含量差异较大,羊奶中不饱和脂肪酸构成的甘油三酯含量更高。利用主成分分析（PCA）法对两类样品进行统计学分析,明显区分了牛奶和羊奶样品,并找出了二者的主要差异性物质。该方法快速有效、绿色环保,有利于全面了解牛奶脂与羊奶脂中甘油酯的组成,也可为快速判断奶源类型提供技术支持。     

一种基于电涡流的电解质溶液电导率测量方法

本文将常用于金属探伤的对射式涡流传感器应用于电解质溶液的电导率测量,对其信号处理电路进行了改进设计,提出了一种基于高速模拟乘法器的微弱涡流信号提取电路,并在分析系统等效电路和干扰途径的基础上提出了一种抑制干扰的方法。在此基础上,构建了一套电解质溶液电导率的非接触非侵入式测量系统。该系统结构简单,测量有效,其测量误差不超过1.5%(FS)。