基于随机森林算法的酒精浓度在线测量系统

酒精度是酒类生产过程中重要的技术指标，目前对于酒精度的测量方法过程繁琐，耗时较长，容易污染浪费，本文提出一种基于微波测量和随机森林算法的在线酒精浓度测量系统。首先基于传输反射法和有限元法(FEM)设计双端口测量装置，优化腔体结构，使S₁₁和S₂₁与酒精浓度呈单调变化；然后基于FEM算法计算腔体内不同介电常数的S₁₁和S₂₁,得到4081组训练数据；基于随机森林算法，训练反演网络；最后引入非线性回归校准算法，依据浓度与介电实部的关系获得待测样品的酒精浓度，测试准确度高达99%。本系统结构简单，可以用于酒精浓度的非接触式在线测量，测量精度高，避免酒精的污染浪费，有效地提高了生产效率。     

基于缝隙辐射器的腔内四分区定向加热研究

分区定向加热能够实现腔内任意方向的定向加热控制，且可以加热多种食材。本文设计一种耐高温、功率容量大的缝隙辐射器，并根据该缝隙辐射器设计了一个腔内四分区分时定向加热系统。首先设计了一种耐高温、便于生产加工的缝隙辐射器，利用其组成辐射器阵列，并根据波的叠加原理推导出每个辐射器的相位，以实现腔体中的分区指向，从而达到腔内四分区分时定向加热的目的；随后通过耦合电磁场和热传递方程建立了微波加热的多物理场模型，分析了在腔内的微波定向性能，最后搭建实验系统，利用温度计测量实验结果，以验证腔内四分区分时定向加热的效果。