电子鼻技术及其应用研究进展

通过对电子鼻的基本组成和工作原理,以及气敏传感器及其阵列、信号预处理和模式识别技术等研究现状的阐述,在综合分析了电子鼻技术在食品、烟草、医学、环境监测等领域国内外的应用研究进展的基础上,剖析总结了电子鼻技术存在的问题,并提出了电子鼻技术的发展趋势和方向.     

电子鼻的混合气体分类研究

针对空气污染物氨气、乙醇、氨气乙醇混合气体,搭建在线检测电子鼻系统.采用不同的特征提取方法得出特征,并利用主成分分析(PCA)和线性判别式分析(LDA)做类别区分.结果显示,利用传感器响应最大值特征和LDA能更好地区分三类气体.利用最大响应值特征,采用多层感知器(MLP)神经网络和粒子群(POS)优化的支持向量机(SVM)对110个测试样本分类.结果显示,MLP神经网络的正确率为70%,POS优化的SVM正确率为96.364 0%.最后,根据Loadings分析,剔除了TGS2602,MQ138,MQ3传感器,优化了传感器阵列.结果表明,该在线电子鼻系统能够应用到这三类空气污染物分类.     

浅析饮用水嗅味评价标准化问题

本文总结和分析了国内外饮用水嗅味评价的标准化现状,指出了饮用水嗅味评价标准化工作中存在的主要问题在于嗅味标准物质数据库、嗅味评价标准、公众满意度测评方法等方面的缺失或不完善,并建议加强研究形成感官与量化指标相结合的饮用水嗅味评价标准,构建和完善饮用水嗅味评价标准体系.     

电子鼻可嗅出心衰

美国“网络医学博士网”近日报道,德国耶拿大学科学家称他们在“心脏衰竭电子鼻”研究方面取得了突破性进展。这种电子鼻带有气体感应器,可探测出汗液中不同种类的气味分子,进而区分出心衰患者（有一种特殊软件可根据分子模式将患者分成若干组）。研究负责人瓦斯里奥斯·克查吉亚斯博士表示,科学家目前已经掌握了两种不同气味分子模式,其中一种与心脏衰竭密切相关。该研究的目的就是研制一种简单、精确、非侵入和可反复操作的诊断早期慢性心脏衰竭的新方法。最新实验研究发现,“心衰电子鼻”可以准确识别出89％的心衰患者,84％的非心衰患者。     

一种新颖的静脉生物识别技术设计方案

总结了目前存在的各种生物识别技术的优缺点,提出一种基于手指静脉图案的生物识别技术设计方案,介绍了该方案的优点、系统组成及可能存在的问题,并指出生物识别技术发展的趋势.     

基于分子印迹技术的仿生化学传感器

分子印迹技术是近年来兴起的一种新型高分子合成技术，用它制备的印迹高分子具有高度的特定识别性，因此可用来做传感器的识别元素。文中叙述了印迹高分子的制备，其作为传感器识别元件的机理以及印迹传感器的应用。     

电子鼻技术在葡萄酒气味检测中的应用

本文提出用电子鼻监控葡萄酒气味的新方法。通过电子鼻对不同葡萄酒样本的气味进行采集,利用自带软件主成分分析(PCA)对采集数据进行分析,通过不同样本间差异及同种样本内聚群效果分析,选取其中一款葡萄酒建立气味质控模型(SQC),并对气味质控模型进行应用。应用结果表明:质控模型能够从气味上控制葡萄酒的质量,识别其他品牌葡萄酒及不合格葡萄酒。     

一种新颖的虹膜识别方法

提出一种基于多纹理特征融合的新颖虹膜识别方法。该方法对虹膜图像做Gabor小波变换提取不同分辨力不同方向下的纹理特征作为虹膜的全局特征,在滤波后的子窗口图像上运用灰度级共现矩阵(COM)提取虹膜的局部特征。通过加权欧几里德距离和最小距离分别对全局特征和局部特征进行分类识别。设计了FIS(模糊推理系统)特征融合分类方法来提高虹膜识别的鲁棒性。实验结果表明本方法有效可行,可以达到98.5%的识别率,并在保持1.4%较低的FRR(拒绝率)的同时可以使FAR(误识率)减少到0.1%。     

智能家居气味识别装置产品设计研究及实践

目的 探究不同结构的气路和气室设计,对于气味识别装置的性能影响,以及总结归纳关键设计参数,为气味识别产品在居家环境的实际应用提供参考。方法 基于模块化的设计方法,面向电子鼻家居应用设计了6种不同的气路结构,之后开展电子鼻响应测试实验,对比6种结构的性能差异,并在实验结论基础上讨论电子鼻在不同家居应用场景下的部署模式和使用方式,以及实验结论如何应用于实际产品设计过程中。结论 实验表明,不同气室结构对电子鼻的响应性能有着显著的影响,对家居场景中气味采集应用的气路设计具有指导意义,从而帮助提升气味识别能力,赋能家居功能创新和服务创新,提升用户体验。     

一种新颖的汉字笔划提取算法

一些手写体汉字识别系统的笔划提取大都采取基于像素跟踪的细化算法,这些方法具有很大的不稳定性。考虑到汉字的结构特点,我们提出了汉字的直线段描述算法,直线段有0, 45, 90 和 135四种方向。在算法中,充分采用了基于结构的差分方法和基于统计的概率估计方法。实验表明,该算法有很好的鲁棒性,这为汉字的识别创造了条件。     

圆弧刃精密切削试验及其三维有限元分析

在商业化软件Marc的基础上建立了圆弧刃精密切削三维有限元模型,研究不同半径的圆弧刃精密切削条件下主切削力、切屑形状和切削温度场分布．该模型运用更新拉格朗日法的有限元方程、网格重划分准则,其刀一屑摩擦采用修正的库仑摩擦模型．模拟结果表明,圆弧刃的圆弧半径对主切削力、切屑形状和切屑的最高温度都有较大的影响．通过试验研究精密切削马氏体3J33在不同半径的圆弧刃条件下对主切削力的影响,结果表明模拟的主切削力与试验值在一定程度下是吻合的.     

Laser Fabrication of Graphene-Based Flexible Electronics

Recent years have witnessed the rise of graphene and its applications in various electronic devices. Specifically, featuring excellent flexibility, transparency, conductivity, and mechanical robustness, graphene has emerged as a versatile material for flexible electronics. In the past decade, facilitated by various laser processing technologies, including the laser-treatment-induced photoreduction of graphene oxides, flexible patterning, hierarchical structuring, heteroatom doping, controllable thinning, etching, and shock of graphene, along with laser-induced graphene on polyimide, graphene has found broad applications in a wide range of electronic devices, such as power generators, supercapacitors, optoelectronic devices, sensors, and actuators. Here, the recent advancements in the laser fabrication of graphene-based flexible electronic devices are comprehensively summarized. The various laser fabrication technologies that have been employed for the preparation, processing, and modification of graphene and its derivatives are reviewed. A thorough overview of typical laser-enabled flexible electronic devices that are based on various graphene sources is presented. With the rapid progress that has been made in the research on graphene preparation methodologies and laser micronanofabrication technologies, graphene-based electronics may soon undergo fast development.     

Toward Design of Novel Materials for Organic Electronics

Materials for organic electronics are presently used in prominent applications, such as displays in mobile devices, while being intensely researched for other purposes, such as organic photovoltaics, large‐area devices, and thin‐film transistors. Many of the challenges to improve and optimize these applications are material related and there is a nearly infinite chemical space that needs to be explored to identify the most suitable material candidates. Established experimental approaches struggle with the size and complexity of this chemical space. Herein, the development of simulation methods is addressed, with a particular emphasis on predictive multiscale protocols, to complement experimental research in the identification of novel materials and illustrate the potential of these methods with a few prominent recent applications. Finally, the potential of machine learning and methods based on artificial intelligence is discussed to further accelerate the search for new materials.     

一种新型的大袋变量包装机

针对粉料、颗粒料或者切片物料的大袋包装,开发了一种新型大袋变量包装机,此包装机采用悬挂结构、高精度且具有误差修正功能的电子秤以及性能稳定的三菱PLC。与传统的大袋包装机相比,该包装机具有结构简单、称量准确、称量速度快、称量范围可变及应用行业范围广泛等优点,已经成功用于多个包装领域,有一定的应用前景。     

电子元器件标准的军民通用研究

针对电子元器件标准的军、民通用提出了"单元组合"和"等级划分"两种实现标准军民通用的理论方法.就电子元器件标准军民通用的几个关键问题进行了研究,认为电子元器件标准的军民通用有扩大趋势,但电子元器件标准的军民通用是有限通用,不同类型的标准可以实现军民通用化的程度明显不同,因此应采取不同策略.推动电子元器件标准军民通用必须是军方主导,且应循序渐进.含铅与否及含铅量的规定是电子元器件标准军民通用过程中需要考虑的一个重要技术问题.     

老年人电子产品的无障碍交互设计研究

针对老年人电子产品现状展开了分析,结合老年人群的特点,总结出老年人对于电子产品使用存在的问题。然后通过无障碍理念与交互设计的融合,提出老年人电子产品设计中所需的三项原则,以求解决老年人与电子产品之间存在的交互障碍问题。     

Development of electronic nose method for evaluation of HDPE flavour characteristics,correlated with organoleptic testing

A method for analysing food‐grade high‐density polyethylene (HDPE) resins was developed using the electronic nose (E‐nose) system. Eight different HDPE resin grades were analysed using the E‐nose. The E‐nose system with principal component analysis was found to be capable of discriminating between the resin grades. The resin samples were soaked in ultra‐pure water at 40 ±2°C for 1 week. Water samples stored in contact with the resins were organoleptically evaluated at different concentrations by untrained discrimination sensory panels and the resins were ranked based on the degree of off‐flavour perceived. The E‐nose was used to correlate the sensory data and the sensor responses for the various resin grades, using multivariate statistical techniques. A good correlation was obtained between the E‐nose sensor responses and the human sensory analysis data, when the resins were analysed using standardized experimental run conditions. The method is capable of predicting the quality of an unknown food‐grade HDPE resin sample, in terms of its possibility of producing an off‐flavour in drinking water, which could be a result of migration of low molecular weight compounds from the polymer. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.