电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器设计与试验

油茶果机械化采摘是目前亟待解决的难题,其中花苞损伤又成为机械采摘难以克服的问题。设计了一种电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器,分析了胶辊机构采摘油茶果的过程和原理,得到了油茶果碰撞脱落的临界条件。通过对采摘头回转架组件参数设计,确定了回转架组件上对辊间距有效调节范围为20~65 mm,初步拟定回转架转速范围为20~40 r/min。在江西农业大学油茶林进行了油茶果采摘试验,并对电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器作业中油茶花苞损伤进行了研究。结果表明:当胶辊直径为30 mm,间距为25 mm,胶辊旋转速度为30 r/min,胶辊线速度为0.833 m/s时,直径大于25 mm的油茶果能全部被采摘,漏采率为13.6%,且未开的花苞未见明显损伤。     

基于ADAMS的油茶果采摘机械臂试验设计及优化

针对目前我国油茶采摘主要以人工为主,劳动强度大、采摘效率低等问题,设计了一种适合园艺化栽培的履带式油茶果采摘机,并在Adams软件中对机械臂进行试验设计和优化仿真。试验数据表明:油茶果采摘机工作区间与各机械臂的长度和液压缸安装距离呈线性相关,最佳组合处的机械臂长度总和减小25.67%,可为油茶果采摘机的机械臂设计提供参考。     

含水量对LIBS检测土豆中Pb元素灵敏度的影响

农产品重金属污染问题越来越严峻,急需发展一种快速检测新方法。激光诱导击穿光谱(LIBS)是近年来兴起的物质成分快速无污染的分析方法。但由于农产品成分复杂,受到含水量、有机质元素等复杂基体的影响,导致LIBS在农产品检测方面的研究还缺乏系统的分析。本工作以实验室配置的含铅(Pb)污染的土豆样品为例,通过LIBS技术对不同含水量土豆中的Pb元素进行了检测,探讨了含水量对土豆中铅元素灵敏度的影响。试验结果表明含水量对LIBS信号有明显的干扰,样品越干燥,灵敏度越高。对完全干燥的土豆样品进行了LIBS光谱采集和Pb含量原子吸收光谱(AAS)真实浓度检测,建立了Pb元素真实浓度与其LIBS强度关系模型,定标结果显示模型具有较好的相关系数。研究说明LIBS对Pb污染严重的土豆样品具有一定的检测可行性,对于低浓度的样品,检测能力仍有很大的提升空间。     

基于计算机视觉的大米外观品质检测

开发了一套基于计算机视觉技术的稻谷品质检测系统，采用灰度变换、自动阈值分割、区域标记等方法从采集的稻米群体图像中提取单体米粒图像，对单体米粒的裂纹、垩白特征进行了统计和检测方法研究。提取了米粒的面积、周长等10个特征参数作为整精米检测特征，并进行了主成分分析，确定了判别整精米的优化阈值。检测试验结果表明：裂纹米粒识别的准确率为96．41％；垩白米粒识别的准确率为94．79％；整精米识别的准确率为96.20%。     

基于HIS颜色特征的田间成熟番茄识别技术

研究了一种基于HIS颜色特征的田间成熟番茄识别技术。将计算机视觉系统获取的番茄RGB图像转换成HIS图像，通过统计H、I、S分量的灰度分布找出成熟番茄、未成熟番茄和叶子(枝干)灰度分布差别；然后根据H分量的灰度分布用阈值法分割出成熟番茄区域；经过空洞填充后，计算出番茄质心坐标。该方法对田间成熟番茄之间相互分离的情况有很好的识别效果。     

小型可移动式循环干燥机的试验研究

涉及了一种小型可移动式干燥机的研制和试验研究。论文首先阐述了该干燥机的结构特点和工作原理；然后进行了不同温度条件下的稻谷干燥试验：分析了经过干燥机干燥后的稻谷爆腰增率、发芽率和发芽势与干燥温度的相关性。     

激光诱导击穿光谱分析新鲜桔叶重金属元素铬

为使激光诱导击穿光谱技术(LIBS)能实际应用于环境污染相关的领域,选择新鲜桔叶片样品作初步实验研究。该实验用纳秒级Nd:YAG激光器(波长:1 064 nm)为光源,在实验室自然大气环境下诱导新鲜桔叶片产生等离子体,研究了延时时间和激光能量对新鲜桔叶片中铬元素激光诱导击穿光谱特性的影响,综合评价其信背比和信号强度得到了相应的最佳检测条件:最佳延时1.6μs,最佳激光能量120 mJ。建立了Cr元素的定标曲线,并且定量分析了在最佳实验条件下样品中铬元素浓度。结果表明Cr元素浓度在50～800μg/mL范围内,Cr元素含量和光谱相对强度之间有较好的线性关系。实验也表明LIBS技术是一种快速检测新鲜植物叶片中重金属元素含量的有效工具。     

海带中铬含量的激光诱导击穿光谱研究分析

以基于激光诱导击穿光谱技术对海带中铬元素进行快速定量检测为目的。采用1 064 nm的调Q纳秒级Nd:YAG激光器作为光源,用高精度光谱仪进行采集光谱。研究分析Cr元素激光诱导击穿光谱强度的时间演化特性,实验表明最佳延时时间为1.2μs。对含有不同的浓度Cr元素的海带样品进行测量,建立样品中Cr元素浓度与其激光诱导击穿光谱强度间的定标曲线,线性相关系数达到0.990 29,检测限为54.62μg/g。研究表明:激光诱导击穿光谱技术能够用于检测海带中铬元素含量,并具有实时快速无损的测量能力。     

基于激光诱导荧光高光谱技术无损检测脐橙表面敌敌畏残留

常规化学方法检测农药残留不仅对样品具有破坏性,而且费时费力。本文以激光诱导荧光结合高光谱图像技术为手段,对脐橙表面的敌敌畏农药残留进行光谱无损检测;实验方法是在脐橙表面,喷施用自来水配制的不同浓度的敌敌畏农药溶液,在实验室条件下风干后,采集激光诱导荧光高光谱图像,再用气相色谱法检测脐橙表面的农药残留量,应用偏最小二乘(Partial least squares,PLS)方法建立农药残留的预测模型,并找出最佳光谱区间,然后应用支持向量机(Support vectormachine,SVM)方法在最佳光谱区间的基础上建立农药残留的预测模型;所建模型结果其预测集样品的农药残留量实测值(0.4862~10.3791mg/kg)和预测值之间的相关系数为0.8101;实验结果说明,以激光诱导荧光结合高光谱技术为手段的无损检测技术,在检测脐橙农药残留方面是有可行性的。     

基于近红外光谱法无损检测芦柑表面多种农药残留研究

以表面喷施不同浓度梯度的乙酰甲胺磷和毒死蜱混合农药的芦柑为研究对象。把两种农药以1:1比例混合,然后用自来水配置成1:100、1:300、1:500三种浓度农药溶液,分别喷施在192个芦柑表面上。采集近红外光谱数据后,应用NY/T761―2008方法 ,通过SP―6890气象色谱仪检测芦柑表面两种农药的残留量。对所得数据分别采用多元散射校正(MSC)和标准正态变量变换(SNV)两种光谱预处理方法 ,并结合联合区间偏最小二乘法(SiPLS)建立农药残留预测模型。结果表明:采用MSC的光谱预处理方法时建立的乙酰甲胺磷预测模型较优,其预测集相关系数R为0.8199;而采用SNV的光谱预处理时建立的SiPLS毒死蜱预测模型较优,其预测集相关系数为0.8434。可见,应用近红外光谱技术定量检测芦柑表面多种农药残留是可行的。