针刺式谷物含水率检测仪设计

为了提高谷物含水率在线检测的精确度和速度,更好地满足烘干机械在线检测的要求,设计了一种直接刺入谷物籽粒的对称针形含水率检测传感器;并配合高精度检测电路与优化算法,设计了相应的系统检测装置。试验结果显示,该装置对稻谷含水率的测量误差不大于1%,单次测量响应时间小于2s。通过简单的参数设定,该装置即可应用于不同种类谷物的水分检测。该检测方法的提出为谷物含水率在线测量提供了新的解决方案。     

基于微波测量原理的织物含水率在线检测系统

织物的含水率是染整生产过程中的重要指标,应用微波技术检测物质的含水率,能在线实时准确测量,且可靠性好,抗干扰能力强,不易受到物质的颜色、结构等的影响,并可检测物质内部的含水率。本文从微波测湿的原理出发分别介绍了系统软、硬件构成及功能。并与烘箱法比较,分析了误差,进一步验证了微波测湿的可行性。     

生物传感器在谷物安全品质检测上的应用与研究进展

随着国内对谷物安全问题的不断重视,谷物的安全品质检测已贯穿于收储、加工及销售的各个环节;但常规的谷物安全品质指标检测方法不能完全满足快速检测与现场检测的要求。生物传感器作为农产品农药残留、真菌毒素等安全品质指标快速检测的一种新型技术,其在谷物安全品质快速检测上的应用也得到了长足发展。综述了生物传感器在谷物农药残留、真菌毒素、重金属三个方面的研究进展与应用现状,并对生物传感器在谷物安全品质快速检测上的应用进行了展望。     

微波加热法测定谷物水分的研究

谷物水分含量是谷物质量的重要指标之一,谷物水分含量的测定是谷物储存、加工等的常规检测项目。烘箱加热法是国标方法,结果精确,但耗时、耗能,而使用常压快速干燥等方法,误差较大。微波加热法具有操作方便、节能、快速等优点,结果也较为准确。     

基于微波技术的织物含水率测量方法

文章介绍了微波技术在纺织品水分测量中的应用,对其湿度测量原理进行了分析。设计出一种基于微波的非接触式织物含水率的测量系统。并以PLC为处理器对织物的含水率进行了测量。同时用传统的称重法对织物的含水率进行了测量。通过对实验数据的处理,拟合出了不同织物含水率的拟合直线,并对实验中所出现的误差进行了分析。实验结果表明,该系统对于棉麻布,牛仔布和细棉布含水率的有效测量范围分别在30～50%,30～55%,35～70%。并且棉麻布的测量误差最小,并且在±1%以内。     

基于微波透射法的织物含水率测试

探讨微波投射技术用于检测织物含水率的方法和效果.针对国内大多数纺织企业现有的检测方法大多为人工检测,且效率低、能源浪费严重的现状,设计出一种基于微波透射法的含水率检测系统.利用所建立的检测系统对细棉布、牛仔布和棉麻布含水率进行了测量,最后通过人工神经网络对所检测到的数据进行训练,并与传统称重法得到的结果进行比较.结果表明:该系统的检测精度高,达到了预期目标.认为:该系统具有实时性好、非接触、检测精度高、可实现在线检测等优点.     

基于微波空间反射法的蔬菜含水率及贮藏时间无损检测

基于微波空间反射法设计一种雷达行驻波检测装置,实现蔬菜在贮藏过程中含水率变化的快速、无损检测。以室温贮藏的生菜、油麦菜为实验材料,对自由空间微波反射叠加产生的空间行驻波进行讨论,研究驻波比与波腹点坐标随蔬菜含水率及贮藏时间的变化规律。结果表明,模型具有良好的预测精度。生菜、油麦菜含水率预测方程的拟合优度R²分别为0.979和0.959,预测标准误差分别为0.310%和0.641%。生菜、油麦菜贮藏时间预测方程的拟合优度R²分别为0.992和0.951,预测标准误差分别为0.173 d和0.285 d。该研究为蔬菜品质的快速无损检测提供了新方法。     

基于湿热参数的油茶籽干燥过程含水率在线预测

为在线获取干燥过程中油茶籽含水率,在不同干燥温度(50?60?70℃)?干燥风速(0.5?1.0?2.0m/s)工况下进行热风干燥试验。通过获取干燥过程实时空气湿热数据,分析了湿热参数与含水率的相关关系。运用随机森林算法,基于干燥工况参数与空气湿热参数建立了8种不同输入参数组合下的含水率在线预测模型。研究表明：采用基于干燥工况参数与干燥腔进出口含湿量差、含湿量差变化率参数建立的随机森林模型具有最佳的预测精度。在预测集上模型预测值与实测值的决定系数R_²为0.9926,均方根误差RMSE为0.035,表明采用本方法可以有效预测油茶籽干燥过程含水率。本研究为干燥领域含水率在线检测提供一种新的方法。     

基于层次分析法和随机森林回归算法的谷物资源风险评估模型

目的：保障谷物资源的消费安全。方法：根据国家相关标准,确定以镉（Cd）、砷（As）、铅（Pb）、铬（Cr）、黄曲霉毒素（AFs）、伏马毒素（FB）、玉米赤酶烯酮（ZEN）、脱氧雪腐镰刀菌烯酮（DON）8个化学污染物为谷物质量安全的风险评价指标,采用基于熵权法的层次分析法（EW-AHP）计算各风险评价指标的权重,并利用权重将谷物资源中生物危害因素的日常采样数据量化为具体的风险值作为风险评估模型的输出。同时将评价指标的数据作为风险评估模型的输入,选择随机森林回归（LR）、支持向量机回归（SVM）、BP神经网络回归（BP）和K近邻回归（KNN）4种机器学习算法进行模型的构建和比较。结果：基于熵权的层次分析法随机森林回归算法（AHP-RF）构建的模型的预测相关系数达0.99以上,利用风险评估模型对2019年8月的谷物检测数据进行风险预测分析,相关结果与实际相符。结论：基于AHP-RF方法构建的风险评估模型可为谷物资源的安全监管提供有针对性的参考建议。     

微波水分检测仪在原烟烟包含水率快速检测中的应用

为实现原烟烟包含水率的快速检测,引进了MW-T微波水分检测仪及配套的检测系统,并采用Cgk评价法对微波水分检测仪进行效果能力评定,确定了微波水分检测仪模型建立的方法。结果表明:建立的微波水分检测模型的R2为0.845;微波水分检测仪Cg和Cgk值分别为1.76和1.55;烟包排列方式与密度对于微波水分检测仪检验烟包含水率无影响;微波水分检测仪检验烟包含水率与行业标准烘箱法检验水分差值绝对值平均值为0.38%,测试样本中,96.25%的样本差值分布在±0.75%之内。     

微波加热法快速测定粮食中的水分

采用微波作为热源测定大米、小米中的水分含量，并对测试条件进行了探讨，大米等粮食加热时间大约8～12min，迅速测定水分，方法简便准确度高。     

粮食水分检测装置设计

开发了一套对射式微波水分检测装置。以STC89C52芯片为主处理器,控制各部件执行顺序。为保证物料装载的一致性,采用光电开关控制装载量;为消除温度影响,实时采集样本料温,建立温度补偿模型;为避免微波产生热效应,采用时序控制采集温度及微波信号,以实现粮食水分的准确测量。经实验验证,物料实际水分与微波检测水分之间的相关系数0.96,满足实际检测要求。     

微波测量纤维含水率的方法

选择棉花、羊毛、腈纶纤维为试验材料,通过不断给纤维加湿以获得不同含水率的样品.利用自制的波导网络分析仪,研究不同纤维材料的含水率与电磁波的屏蔽效能和功率吸收率之间的关系.结果表明,纤维材料本身对电磁波的影响可以忽略不计.不同含水率的纺织材料对电磁波屏蔽效能的变化趋势符合指数规律;不同含水率的纺织材料对电磁波的功率吸收率与其含水率的变化符合线性规律.因此,在纤维贸易、加工等过程中,可通过使用微波仪器快速测量其屏蔽效能值来反映它们的含水率.     

微波加热法快速测定辣椒中的水分

利用微波加热法测定辣椒中的水分。研究表明,将微波功率调到500W,辣椒样品取5g,加热时间5min,所测定的辣椒中的水分与恒重干燥法测得的水分完全一致,而速度却提高了36倍。     

稻谷整粒与粉碎水分测试方法的对比分析

通过连续测试在一定含水量区间内的稻谷籽粒含水量,对比分析国家标准稻谷粉碎测试与国外稻谷整粒测试所得的含水量。结果表明,稻谷经粉碎后测试含水量与整粒测试含水量在整个水分测试区间存在较大差异,整粒测试所得含水量大于粉碎测试所得含水量,并且随着稻谷籽粒含水量的降低2种测试方法间含水量差异性逐渐减小,直至稻谷含水量达到11%左右时2种测试方法间无差异。因此总体来说整粒测试方法所得稻谷含水量测定结果更准确可靠。     

纸页水分在线测量和标定探讨

主要介绍微波水分传感器的基本工作原理,以及在各纸种生产中的应用,并对在线水分测量值的标定方法进行分析探讨。     

烘干机内部谷物水分实时检测系统

目的:减少贮存时因水分含量高引起的谷物霉变.方法:通过在多地进行数据测量确定含水量与检测频率的函数模型,设计一套以STM32单片机为控制芯片的烘干机内部谷物水分实时监测系统.设计平行极板传感器来检测不同含水量谷物的电容变化值,经由硬件电路将电容值转换为频率值,经过单片机计算后可得到烘干机内部谷物实时水分含量,再利用RS485通讯协议传输至显示屏实时显示.结果:该系统在线监测误差在0.5%以内,上位机实时显示水分含量的延迟时间小于0.1s,完全满足工程应用要求.结论:通过实地安装测试,该系统工作效率高,不会对谷物造成二次伤害.     

快速微波水分仪在测定果蔬罐头水分中的应用

目的建立用快速微波水分仪测定果蔬罐头中水分的方法。方法在微波条件下对水分含量高的果蔬罐头进行检测,寻找出测定果蔬罐头水分的最佳条件,检测结果和GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》直接干燥法检测结果进行比对。结果本方法检测果蔬罐头,样品搅拌均匀下,均匀涂抹到样品垫上的厚度4 mm,所测定的水分含量结果相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)值理想,结果再进行F检验计算和t检验计算,所检测结果与直接干燥法检测结果也无显著性差异,结果重现性好、耗时少,能满足快速分析的要求。结论本方法可等效标准检测方法使用,适用于果蔬罐头水分的批量检测。