基于双线性理论的土壤介电测量研究

针对目前土壤介电计算模型适应性差等问题,基于双线性理论构建了双线性介电计算模型。为探究双线性介电计算模型对土壤介电测量的适应性,选用7种不同质地土壤分别配置0、5、10、15、20、25、30cm3/cm3体积含水率,在0.001～3GHz频域内进行不同含水率下介电谱测量。分析发现,该模型介电谱可很好地反映土壤不同含水率下混合介质的介电特性;土壤含水率介电法测量理想频率点为1.50288GHz。在理想频率点上,基于复介电常数实部和视在介电常数构建了2个土壤含水率频域测量经验公式,通过试验数据分析,土壤含水率复介电实部测量式的计算值与干燥法含水率测量值对比,两者R2为0.9126,RMSE为0.0294cm3/cm3、RPD为3.343;土壤含水率视在介电测量式计算值与干燥法含水率测量值对比,两者R2为0.8907,均优于其他3种经典公式（Topp公式、Roth公式、Malicki公式）。双线性介电计算模型对土壤介电常数计算有良好的适应性,基于该模型建立的土壤含水率频域测量式对土壤含水率有较高的测量精度。     

土壤物理特性对胡萝卜机械拔取过程的影响

胡萝卜是我国主要的蔬菜品种,分析胡萝卜拔取规律,可以为胡萝卜拔取式联合收获机械的研制提供支持。该文采用自主研制的数控式蔬菜拔取力测量试验台,对收获期典型品种胡萝卜进行拔取试验,统计试验数据并进行回归分析,研究预测土壤物性参数（土壤含水率、硬度及容重）与胡萝卜拔取力及拔取动态过程之间的关系。研究发现土壤含水率在20%~30%时,随着土壤含水率的提高、土壤硬度的降低和土壤容重的降低,胡萝卜的机械拔取力值会降低,但土壤对胡萝卜的拔取阻碍时间延长。      

造纸法再造烟叶萃取液与浓缩液含水率的测定研究

通过对色谱条件和前处理条件的选择优化,建立了造纸法再造烟叶萃取液和浓缩液含水率准确、快速测定的气相色谱法。再造烟叶萃取液或浓缩液样品经乙醇振荡萃取过滤后,采用气相色谱结合热导检测器(TCD)进行含水率的测定。结果表明:方法线性范围为1.00～16.00mg/mL,R2=0.9999,加标回收率在96.7%～101.8%,检出限和定量限分别为0.05mg/mL、0.16mg/mL,萃取液和浓缩液测定的RSD分别为0.1%、0.4%(n=6)。该方法可消除烟草萃取液和浓缩液中易挥发性成分对含水率测定的影响,是一种简单、快速、准确可靠的方法。     

颗粒饲料介电特性研究及含水率模型建立

为了探究颗粒饲料的介电特性,实现颗粒饲料含水率快速检测,以畜禽、水产颗粒饲料为研究对象,采用同心轴圆筒式电容器,研究了信号频率(1～200 k Hz)、温度(10～30℃)和含水率(8.8%～19.1%)对颗粒饲料相对介电常数的影响,建立了相应的含水率预测模型。结果表明,颗粒饲料的相对介电常数随着含水率和温度的增加而增加,随着测量信号频率的增加而减小;以决定系数R2和标准差SE为评价指标,通过比较,在10 k Hz下猪、禽颗粒饲料含水率模型最佳,其决定系数R2分别为0.996 6、0.998 4;在200 k Hz下,水产颗粒饲料含水率模型最佳,其决定系数R2为0.999 2。经过实验验证,预测颗粒饲料含水率的绝对误差范围在±1.1%,说明基于介电特性预测颗粒饲料含水率是可行的,为基于介电特性颗粒饲料水分检测仪的开发提供了指导意义。     

不同成熟度花生果柄节点力学性能研究

花生的力学性能是确定花生收获机械参数的重要参考因素。以鲁南地区的主产品种丰花1号和鲁花11为研究对象,分别对不同种植土壤质地、不同成熟度下花生秧蔓-果柄节点、果柄-荚果节点的抗拉性能、果柄含水率进行了测试与分析,研究了土壤质地和成熟度对花生果柄节点力学性能的影响。结果表明:秧蔓-果柄节点的抗拉性能高于果柄-荚果节点,随着成熟度的增加,两者之间的差值变大;相同成熟度下,砂土种植的花生,其秧蔓-果柄节点及果柄-荚果节点的抗拉强度都要高于壤土种植的花生。该研究可为花生收获机械设备的优化设计提供理论依据。     

优质绿茶加工过程主要物理特性变化的研究

以茶树单芽和一芽一叶为试验材料,采用恒重法、量筒法、TPA测试和应力应变拉伸测试,研究针形名优绿茶加工过程物料容重、质构特性和拉伸等物理特性的变化规律。结果表明,在针形绿茶加工过程中,茶叶容重呈先增后减的趋势,峰值出现在揉捻叶（含水量56%~58%）,做形后期、固形和干燥过程茶叶容重急剧下降。塑性也呈现先增后降的趋势,在揉捻工序达到最大值,其后在做形过程（含水量58%~23%）均维持在较高水平,而在固形和干燥阶段显著下降。弹性的变化趋势与塑性相反,呈先下降再升高的趋势,在揉捻及做形过程（含水量58%~23%）处于最低水平。加工过程柔软性的变化幅度较小。茶叶的拉伸过程经历线性阶段、非线性阶段和塑性变形到断裂阶段。随着加工的进程,最大力呈先下降后升高（含水率56%~57%）的趋势,拉伸强度则呈增加趋势,弹性模量在揉捻前变化小（含水率56%~57%）,但此后显著增加。相关性分析表明,加工过程茶叶的拉伸强度与含水率呈极显著的负相关。研究结果还表明,单芽和一芽一叶的主要物理特性在加工过程的变化不尽相同。除柔软性接近外,单芽原料的容重、弹性、最大力要高于一芽一叶,但塑性、拉伸强度、弹性模量要小于一芽一叶。除了塑性和柔软性接近外,单芽在各工序的容重和弹性均高于一芽一叶,但一芽一叶的弹性模量和拉伸强度在全过程均高于单芽,最大力在揉捻后显著高于单芽。说明在机械设计原理和加工工艺的掌握方面需要注意原料的差异性。     

寒地不同玉米品种影响机收质量关键因素研究

2016年选用本地区主栽的30个品种,开展玉米子粒机收试验,研究寒地玉米子粒机收质量的现状和影响玉米子粒直收质量的关键因素,分析当前寒地不同玉米品种子粒机收质量并分析不同品种子粒机收产量损失与含水率、破碎率、杂质率、落穗损失、落粒损失的关系。结果表明,供试品种收获平均子粒含水率为26.88%,机收破碎率平均为5.24%,杂质率为0.96%,产量损失率为5.20%,其中落穗损失平均为4.39%,落粒损失平均为0.47%。破碎率和产量损失率偏高是当前寒地玉米子粒直收主要问题。各因素相关分析结果表明,含水率与破碎率呈极显著正相关,其中破碎率(y)与子粒含水率(x)符合一元一次方程y=0.268 8x-1.979 4(R~2=0.439 5**,n=90)。寒地玉米宜机收品种应具有早熟、收获子粒含水率低、脱水快且稳产的特性。     

河北夏播区玉米机械粒收质量及影响因素研究

2014~2017年在河北省邯郸、衡水、石家庄、沧州和邢台市共开展16组机械粒收品种筛选与技术集成示范,对14组试验采取机械粒收及收获质量评价。结果表明,机械粒收子粒破碎率均值为10.19%,高于国标≤ 5%的要求;杂质率均值为1.99%,低于≤ 3%国标标准;产量损失率均值为3.55%,总体小于≤ 5%国标标准,破碎率高是河北夏玉米区机械粒收存在的主要质量问题。子粒含水率总体呈正态分布,均值为28.69%,收获时含水率低于26.01%的样本仅占25%,含水率与子粒破碎率（r=0.534^**,n=130）、杂质率（r=0.437^**,n=130）均呈极显著正相关关系,含水率高是导致收获质量差的主要原因。     

油棕叶片干燥特性初探

为制备油棕叶片重组木,对油棕叶片干燥特性进行了分析。以油棕叶片为研究对象,采用电热鼓风干燥法进行试验,研究处理方式(未去皮、去皮、去皮碾压)、初含水率和干燥温度对油棕叶片干燥特性的影响。结果表明:处理方式、干燥温度对油棕干燥时间的影响均达极显著水平,初含水率影响达显著水平,其中去皮碾压处理和提高干燥温度更有利于缩短油棕叶片的干燥时间。油棕叶片最优的干燥工艺为去皮碾压、初含水率为50%、干燥温度为130℃,在该条件下的干燥时间为1.42 h。      

基于MSC与SVM的夯土齐长城土壤含水率高光谱估测

采用近地面高光谱技术,建立基于支持向量机(support vector machines, SVM)的土壤含水率的高光谱估测模型,为快速、无损估测土壤含水率提供科学依据。以青岛市黄岛区夯土齐长城为研究区,沿垂直于齐长城采集样品,并进行光谱反射率和含水率测定;对土壤原始光谱反射率进行对数的一阶微分(Lg(R)′)处理以及多元散射校正(Multiple scatter correction, MSC)和对数的一阶微分(Lg(R)′)处理,分别与土壤含水率进行相关分析,筛选敏感波长;利用Lg(R)′和MSC+Lg(R)′处理后的光谱数据分别建立基于SVM的土壤含水率高光谱估测模型。结果表明,多元散射校正可以增强光谱与土壤含水率之间的相关吸收信息,提高土壤光谱反射率与土壤含水率的相关性,筛选的敏感波长为1 861 nm、1 866 nm、1 549 nm、1 885 nm、1 871 nm、1 895 nm和2 095 nm;基于MSC+Lg(R)′预处理建立的SVM回归模型精度较高,其Rc2为0.811,Rv2为0.764,RPD为2.671。利用MSC方法对光谱数据进行预处理,可以更加准确地筛选出敏感波长,建立的SVM估测模型更加精准。