种子介电常数的测定及发芽试验

种子间介电常数的差异是实现介电分选的依据。通过测定棉花、玉米、小麦和黄豆等农作物种子的介电常数,分析影响测试因素,得出种子品质与介电常数之间的关系,并用发芽试验验证了测试结果。种子介电常数的测定为介电分选机的设计、分选参数的选择提供了重要依据。     

低频范围种子群体复介电常数测量研究

分析了种子作为填充介质在交变电场中的损耗机理.在分析基础上,根据种子群体介电测量的基本方法,指出种子群体介电特性参数总阻抗Z和等效电容C是"体性"指标,含有电容器结构尺寸等信息;介电常数ε′和介电损耗ε″是反映种子电磁特性的"质性"指标,并给出最直接的ε′和ε″测量和计算方法.     

果蔬热风干燥含水率在线测量装置设计与试验

为了实现果蔬热风干燥的智能化控制,综合运用数学模型法与介电常数法,以IAP15W4K58S4型单片机为主控芯片,利用现有的高精度电容传感器AD7746,设计了基于MCU的果蔬热风干燥含水率在线测量装置。以鸡腿菇为研究对象,通过热风干燥试验,建立了可准确预测其热风干燥过程中含水率的数学模型和相对介电常数-含水率计算模型,并用程序语言将模型进行编码及编译并写入系统,实现了双模式测量。验证结果表明:该装置能准确测量鸡腿菇热风干燥过程中的含水率,测量结果相对误差小于3%。     

带有自动标定功能的电容式燃油传感器设计

电容式燃油传感器由于其结构简单、测量精度高,代表着汽车燃油传感器的一个重要的发展方向。然而这种测量方法需要预知被测燃油的介电常数,且测量结果与该介电常数紧密相关,为保证测量的准确性需要定期标定被测介电常数,因此限制了该方法的广泛使用。针对这些问题,提出带有自动标定功能的电容式液位传感器的设计方法,通过数学建模、仿真分析、快速控制原型和传感器设计及标定实验验证了提出的电容式液位传感器可确保燃油介电常数发生变化时测量结果的准确性。     

种子休止角与静滑动摩擦系数测量仪

为方便且准确地测量出三倍体无籽西瓜种子的休止角和静滑动摩擦系数,研制了一种可用于测定散粒体休止角和静滑动摩擦角的综合仪器。介绍了该仪器的构成及测量原理、方法,并选用水稻、小麦、玉米和油菜四种常见种子进行试验,将本试验结果对比普通测量仪测量结果来证明仪器的可行性。     

基于时域传输原理的土壤水分测试仪研究

为利用时域测量技术实时、快速、准确地测量土壤水分,设计了一种低成本的基于时域传输(TDT)原理的土壤水分测试仪。仪器的探头采用末端封闭的回路结构,信号在探头上单程传输,通过测量电磁波在土壤介质中的传输时间测量出土壤的介电常数,再通过土壤标定方程得到土壤水分。时域传输仪由高频脉冲信号源、同轴传输线、U型回路结构探头、以TDC-GP2时间间隔测量芯片为核心的传输时间测量电路和以LPC2132 ARM微控制器为核心的控制电路组成。通过标准溶液测试和土壤测试试验,验证了双U型探头的测量结果好于单U型探头,仪器使用双U型探头测量传输时间的均方根误差为43.9 ps,测量介电常数的均方根误差为0.791,使用TOPP方程测量砂土土壤含水率的均方根误差为0.029 cm~3/cm~3,测量壤土土壤含水率的均方根误差为0.039 cm~3/cm~3。结果表明设计的时域传输土壤水分测试仪可以准确地测量土壤介电常数和土壤体积含水率。     

苹果介电常数与干燥特性相关性研究

使用HIOKI LCR测量仪及配套电极测量了热风干燥过程中苹果及苹果与空气混合物的相对介电常数,通过介电常数与干燥特性指标的拟合,分别建立了苹果、苹果与空气混合物介电常数与相对含水率、干燥速率的关系方程。结果表明,介电常数与干燥特性指标均显著相关,且混合物介电常数与干燥特性指标相关性更好。     

新型液位传感器的研究

综述了变介电常数型的电容式传感器工作原理,根据极板之间介质量的变化引起电容量随之发生变化,设计了相应的检测滤波电路,通过转换电路转换成频率输出,应用单片机构成控制检测系统,从而达到准确测量油量的变化的目的。     

关于种子滑动摩擦系数测定的研究

本文采用斜面力学原理,对测定单粒种子的滑动摩擦系数进行了研究。采用BCM-80微型计算机测量时间,方便、可靠、精确;也可用能测量两脉冲时间间隔的其它仪器代替。本文提供了适用于多种种子及物料的滑动摩擦系数的测定方法。     

介质含水率与探地雷达电磁波特征参数关系

【目的】研究GPR电磁波属性参数与含水率的内在关系,揭示流域范围内土壤水分赋存特征具有重要意义。【方法】利用美国劳雷工业SIR-3000型地质雷达,对不同含水状态风积沙进行GPR探测试验,分析了不同含水率风积沙试样中电磁波传播过程的参数特征,建立了其与含水率的关系模型,并推算介电常数;利用介电常数仪直接测定不同含水率风积沙试样的介电常数,对比基于波速间接所得介电常数,校验了介质含水率与电磁波特征参数关系模型的有效性。【结果】随介质含水率增加,GPR电磁波的双程走时呈非线性增加趋势,波速呈负线性降低趋势;随含水率增加,基于GPR波速间接推算介电常数与介电常数仪直接测定介电常数呈相似增大趋势,相同条件下两类介电常数最大误差约3.6%。【结论】借助GPR电磁波波速与双程走时可以有效评价风积沙水分赋存特征与介电特性。     

碳塑太阳能平板集热器热损系数的研究

传统金属平板集热器因水质影响易发生管路腐蚀,而碳塑平板集热器的塑料管道具有良好的抗腐蚀性能,可以极大延长集热器的使用年限。基于碳塑太阳能平板集热器对其热损系数进行研究,通过对平板集热器的热损系数理论分析,提出在无太阳辐射的室内条件下进行热损系数的测定试验方法,本文提出的碳塑平板集热器测得的热损系数约在7.2 W/(m^2·K),顶部热损系数在4.3 W/(m^2·K)左右,顶部热损系数约占总热损系数的60%,结构设计基本上合理,最后对比分析理论值与试验值,发现误差均在10%以内,说明测定方法可靠。该研究简化集热器热损系数的测定步骤,在设计集热器时可参考该研究降低热损失。     

油麦兼用型气送式集排器混种部件设计与试验

针对油麦兼用型气送式集排器排种过程中混种部件内压力梯度变化方向与种子输送方向不匹配,造成种子倒流和逆流,降低集排器各行排量一致性的问题,设计了一种基于文丘里原理的混种部件,确定了文丘里混种室和输种管的主要结构及关键参数,分析了输送气流速度、种子速度、混种部件结构对总压力损失的影响.应用DEM-CFD耦合仿真对比分析了3...     

小麦种子物理特性参数测定及在播种机

为获取小麦小区精密播种机排种器和自动供种装置的设计依据,研发初期选取济麦22种子作为测量对象,测定了种子的千粒质量、容重、三轴尺寸、休止角和静摩擦系数等物理特性参数。测量得知:济麦22种子千粒质量均值46.02 g;容重均值831.30 g/L;三轴尺寸的长、中、短轴均值分别为6.47、3.42和3.08 mm;休止角均值28.9°;小麦与不锈钢板之间的静摩擦系数最小,为0.427。上述参数的测定,为小麦小区精密播种机排种器和自动供种装置相关参数的确定提供了有力的数据支撑,在一定程度上提高了整机的工作性能。      

基于土壤多参数监测系统的田间持水量试验研究

目前田间持水量的测定大多使用传统的人工测量方式,存在耗时长、不能实时测量等问题,为此提出一种基于土壤多参数监测系统测定田间持水量的方法。该方法以饱和土壤含水量自然蒸发为试验基础,分析不同深度的土壤水分曲线在不同阶段的变化情况,探究土壤表层相对温度差对土壤水分日丢失量的影响。结果表明:10 cm深度的土壤水分曲线Y 1在不同观测阶段递减,第15天曲线斜率变小的趋势最明显,20 cm深度的土壤水分曲线Y 2在不同观测阶段递减,在第12天曲线斜率变小的趋势较明显。由土壤体积含水量与观测天数的拟合函数检验指标知,回归模型的决定系数R 2均在0.99以上,表明不同深度的土壤体积含水量与观测天数存在一元二次函数关系。不同深度的土壤水分日丢失量在时间序列上呈现一元三次函数关系变化,而土壤表层相对温度差近似为一个常数,表明土壤水分日丢失量受土壤表层相对温度差的影响较小。使用二次回归模型计算的田间持水量误差为[0.05,0.39],具有更高精度。该方法为土壤监测设备在测定田间持水量中的应用研究提供参考。     

一种基于离散元摩擦因数测定仪改进设计

种子的摩擦角反映了物料与接触固体表面间的摩擦性质。原有摩擦因数测定仪在测定物料摩擦因数时,由于受振动和抖动等外界因素影响,导致测试结果不准确。为此,基于原有的摩擦因数测定仪,通过增加螺杆、螺母,以及通过改变螺杆的长度改进其斜面板上升的速度,从而实现摩擦因数仪的微调,使得测试结果更加准确。离散元仿真与实验结果:该仪器可以提高物料摩擦因数测定的准确性。     

一种关于多粒穴播的成穴性能检测方法的研究

采用开沟播种的多粒穴播机的成穴性好坏由排种器一次排种数量和谷子在下落时的各种因素所决定。其中,有些因素属于随机不可控因素,多粒种子在种沟内的分布情况无法确定,因此如何衡量其成穴性和穴距的测量,以考核播种机的性能就是一个无法回避的问题。目前,国家有单粒穴播性能测定标准,但尚未有多粒穴播测定标准。为此,根据农艺专家对谷子多粒穴播的性能要求,对2BXQ-6型谷子播种机播种的穴孔尺寸(种群纵向长度)、穴粒数,穴距,进行了界定。本文运用数理统计中的聚类分析并结合专业统计软件SPSS对播种数据样本进行分析,以此来判别多粒穴播性能,并提出一种关于多粒穴播的成穴性能的检测方法。     

控制排水条件下水稻产量影响指标敏感性的通径分析

以水稻扬粳4038为试验材料,测定了控制排水条件下水稻株高、叶面积指数、根冠比、穗粒数、千粒质量、结实率、穗长、有效穗数和产量,采用相关分析和通径分析方法,计算了对产量的相关系数、通径系数、决定系数和对回归方程估测可靠程度R2的总贡献,建立了测量指标对产量的回归方程。结果表明,穗粒数、千粒质量、结实率和有效穗数的通径系数达到极显著水平(P0.01),是影响水稻产量的重要指标,决定系数分析结果与通径分析结果有一致的变化趋势;自变量指标的减少对产量通径分析的影响发现,在考虑控制排水下水稻产量最优的目标时,要注意穗粒数、有效穗数、结实率和千粒质量的变化。     

齿勺气送式芝麻精量集排器设计与试验

针对芝麻种子球形度低、流动性差导致排种过程充种稳定性差,难以实现精量播种的实际问题,基于芝麻的机械物理特性和播种农艺要求,设计了一种采用倾斜齿勺式型孔充种、气送辅助导种的芝麻精量集排器,确定了其主要结构参数,构建了充种、携种和投种环节中芝麻种子颗粒群的力学模型。应用EDEM开展了排种器排种性能仿真试验,采用三因素三水平正交试验与Box-Behnken响应面分析了型孔高度、型孔右壁倾角和齿勺倾角对排种性能的影响,结果表明,型孔高度为1.92 mm、型孔右壁倾角为8.4°、齿勺倾角为28.6°时,各行排量一致性变异系数和平均排种量分别为1.69%、3.7 g/min。以排种轴转速、种层充填高度为试验因素,以各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数为试验指标,进行排种性能二因素三水平试验,试验结果表明：排种轴转速15 r/min、种层充填高度10 mm时,各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数分别为1.62%、0.40%,排种性能较优。田间试验表明,机组作业速度为2.9 km/h时,芝麻平均种植密度为36株/m²,播种均匀性变异系数低于4%,满足芝麻田间播种要...     

基于高光谱成像技术的冬瓜种子品种鉴别

为实现冬瓜种子品种的快速无损检测,利用高光谱成像技术采集了广东黑皮、一串铃和韩育粉皮3个品种冬瓜种子的光谱图像信息。采用标准归一化（SNV）、多元散射校正（MSC）、中值滤波（MF）等方法进行预处理,利用连续投影法（SPA）、回归系数法（RC）和竞争性自适应算法（CARS）提取特征波长,建立了粒子群优化BP神经网络判别模型,预测集的决定系数与均方根误差分别为R2=0.930、RMSEP=0.047,准确率高达96.30%。研究表明,高光谱技术结合粒子群优化BP神经网络可以实现对冬瓜种子品种快速无损鉴别。      

倾斜抛物线型孔轮式小麦供种装置设计与试验

为解决淮北平原玉米秸秆覆盖地小麦播量较大且难以精量控制以及现有小麦集排供种装置结构较复杂的问题,设计了一种具有倾斜抛物线型孔轮式小麦精量供种装置。阐述了该供种装置结构和工作原理,分析并确定了主要相关参数,建立了型孔截面曲线限制方程,构建了小麦充种过程的力学模型,以型孔锥角、型孔轮转速和供种轮数量为试验因素,以供种速率、供种速率稳定性变异系数和种子破损率为试验指标,进行了供种性能试验研究。试验表明:倾角为40°抛物线型孔的供种稳定性较优,其供种速率稳定性变异系数小于1.8%,种子破损率低于0.2%;在型孔轮数量1~5、工作转速10~100 r/min条件下,小麦供种速率随型孔轮数目和转速增加呈上升趋势,其供种速率范围为30~1 500 g/min,供种速率稳定性变异系数随型孔轮数量增加呈下降趋势、随转速增加呈先降后升趋势,其稳定性变异系数均小于2.0%,种子破损率均不大于0.2%;以安装5个抛物线型孔轮供种机构建立单位面积播种量数学模型进行的主动供种匹配试验得出,模拟机组前进速度不大于9.8 km/h时,可实现较大范围的主动供种,其稳定性变异系数均小于2.0%;田间试验得出直播小麦种植密度为230~270株/m2,均匀性变异系数为21.97%。倾斜抛物线型孔轮可实现小麦高速供种并简化供种装置结构。