基于介电特性的智能化土壤水分传感器测量系统

从土壤的介电特性入手,分析土壤含水量与介电常数之间的关系,并设计基于单片机的智能化土壤水分传感器系统,完成硬件与软件部分的设计。传感器具有体积小、携带方便、检测快速等优点,且可以推广到其他的行业领域。     

介电特性在作物需水诊断中的应用研究进展

为了能及时可靠地提供农作物旱情信息,建立完善的节水灌溉系统,本文综述了介电特性与作物需水的关系以及国内外学者对作物生理电特性在生理水分信息提取方面的研究现状,指出了作物介电特性在作物需水诊断中的潜在价值以及目前存在的不足,并对作物介电特性在农业灌溉领域中的应用前景进行了展望。     

基于食用植物油介电特性的试验研究

分析了农产品介电特性的测试原理和食用植物油介电特性机制,以食用植物油为试验对象,研究了流体类农产品介电特性测试方法,自制了平行平板三电极结构的谐振替代测试装置,并利用该装置在一定的频率和温度范围内,探讨了食用植物油介电特性与频率和温度的关系。结果表明,频率和温度与食用植物油介电特性参数有相关性。     

土壤水分及其测量方法的研究进展

简述了土壤水分的形态、土壤含水量的表示方法以及土壤含水量测定方法的分类与应用原理。随着土壤物理学的发展和人们对土壤水分的深入研究,土壤水分含量的测定方法也越来越多,笔者结合国内外土壤水分测定方法的研究状况,对土壤水分含量的测量方法进行了较系统的归纳总结,其中主要介绍了烘干法、中子法和介电法[时域反射法(TDR)、频域反射法(FDR)、驻波率法(SWR)]测量土壤水分含量的原理和步骤,并对这3种方法进行了比较,提出了我国当前土壤水分测定中存在并值得注意的问题。     

茶叶介电特性的研究

采用TH2816B型LCR数字测试仪对茶叶的介电特性进行了研究,结果表明:在10～200kHz频率范围内,茶叶的相对介电常数随频率增加而减小,介电损耗因数随着频率的增大先减小而后略有增加;在200kHz时,当茶叶的温度为20～60℃和含水率为5.3％,7.6％,10.2％,13.8％,16.0％,20.0％,25.0％且逐渐增加时,相对介电常数和介质损耗因数均呈增大的趋势.     

伽师瓜介电特性与其糖度的关系

为了解伽师瓜的糖度及成熟度对其介电特性的影响,研究了在10 k Hz射电频率下不同成熟度样品的损耗角正切值、品质因数等介电特性参数与糖度值的关系。考虑其个体重量不同等因素,引入单重正切值和单重品质因数作为评价伽师瓜介电特性的新指标,分析并指出了伽师瓜的糖度与重量及其单重正切值和单重品质因数的关系,并进一步探讨了射电频率对其单重正切值和单重品质因数的影响。     

介电特性及其在农业生产中的应用

阐述了介电特性的基本内涵，并重点介绍了介电特性在土壤干旱监测、种子清选分级、和果蔬品质检测等方面的应用。     

茶鲜叶介电特性的初步研究

在优化测试条件的基础上,利用LCR数字电桥仪分析茶树品种、新梢叶片部位、含水率以及新鲜度对鲜叶介电特性的影响。结果表明,茶树品种对电容和介电常数有显著影响(P0.05),大小依次为乌牛早≥福鼎大毫≥福鼎大白≥迎霜≥黄旦。随鲜叶嫩度的下降,电容和介电常数呈增加趋势,尤其以老叶增加明显。随着鲜叶含水率的降低,电容和介电常数呈下降趋势,但当含水率在0.7%~6.7%时,电容和介电常数变化较小。新鲜度对鲜叶电容和介电常数的影响趋势与含水率的相似。对正常鲜叶、病变鲜叶、茶梗和茶园常见杂物(植物一年蓬、樟树鲜叶)的介电特性进行比较,表明病变鲜叶、茶梗、茶园常见杂物的电容和介电常数均明显高于正常茶鲜叶(P0.01)。     

基于介电特性的果蔬无损检测系统构建

随着人民生活水平的不断提高,对果蔬分级和内部品质的要求也越来越显得重要。利用果蔬电特性检测方法进行果蔬分级,既能满足检测设备结构简单,价格便宜,且系统数据信号采集和处理方便,又能保持果蔬内部品质不受影响。试验采用介电特性法对果蔬品质无损检测测量原理,构建了一种果蔬无损检测系统,并对不同新鲜度的苹果在低频段进行了试验检测。结果表明,在20Hz~200kHz测试频率范围内,随着果蔬新鲜度的下降,其等效阻值趋于增大,且按一定规律变化,表明该系统的设计构造是简易可行的。     

湖北省几种主要旱地土壤水分特性的研究

研究了湖北省黄棕壤等10种主要旱地土壤的水分物理性质。结果表明：这10种土壤的脱水曲线适于用指数式、幂函数和直线式三种模型表达。土壤的持水能力以红壤较强，而以质地偏砂的潮土和紫色土较弱。10种土壤的各种有效含水量，以质地偏砂的潮土最高，质地粘重的红壤最低。这些土壤的水分性质与土壤的质地、总表面积及阳离子交换量等有密切关系。     

2450MHz频率下含盐凝胶琼脂的介电特性

本文通过对水分含量９９％的含盐琼脂（盐浓度：０．１,０．２,０．３,０．４,０．５,１,１．５,２）的介电特性值测定,研究了在１０～７５℃范围中盐浓度对高水分凝胶琼脂在介电特性所产生的影响,并进一步讨论了食品微波加热中,采用含盐琼脂在介电性质上对真实食品进行模拟的可能性,扩大在液晶感温法进行食品内温度分布研究的适用范围。     

2450MHz频率下含盐凝胶琼脂的介电特性

本文通过对水分含量９９％的含盐琼脂（盐浓度：０．１,０．２,０．３,０．４,０．５,１,１．５,２）的介电特性值测定,研究了在１０～７５℃范围中盐浓度对高水分凝胶琼脂在介电特性所产生的影响,并进一步讨论了食品微波加热中,采用含盐琼脂在介电性质上对真实食品进行模拟的可能性,扩大在液晶感温法进行食品内温度分布研究的适用范围。     

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。     

介电式种子分选机系列

利用介电分选原理来分选种子的介电式种子分选机系列机具由5JDX-0.2型、5JDX-0.5型、5JD-1.0型组成,它们可根据种子粒重、介电常数(活力)及种子表面光滑性的差异进行分级,具有作业时不受种子形状及尺寸限制的特点,尤其可根据种子的活力进行分级,十分适合于蔬菜种子及带绒棉种的分选.     

新鲜鸭蛋与咸蛋特征介电参数的提取

【目的】用非破坏性手段提取新鲜鸭蛋与咸蛋的特征介电参数,为实现咸蛋腌制进度的动态、无损检测提供参考。【方法】以新鲜鸭蛋和市售咸蛋为材料,用电子天平、游标卡尺测定对比二者在质量、蛋形指数、蛋黄指数等方面的差异;用日置智能3532-50型LCR数字测试仪在测试频段(500~5 000 000Hz)内以对数形式取41个频率点,测定并绘制新鲜鸭蛋和咸蛋的介电参数与测试频率的关系曲线,通过介电参数与频率的相关分析,筛选可以区分二者的特征介电参数。【结果】新鲜鸭蛋和市售咸蛋的介电参数均与测试频率显著相关(P<0.05),新鲜鸭蛋和市售咸蛋的相对介电常数ε′r在500~5 000 000Hz测试频段内有极显著差异(P<0.01);二者的损耗因子D的相对误差较大,复阻抗Z无显著差异。【结论】相对介电常数ε′r可以作为区分新鲜鸭蛋和市售咸蛋的特征介电参数,其最适测试频率为200 000~2 000 000Hz。     

存储时间与频率对芒果介电特性影响的研究

为了探索存储时间与频率对芒果介电特性影响,构建了基于介电特性的芒果无损检测系统,测量了在不同存储时间和不同频率下的芒果的相对介电常数,探讨了频率及存储时间对芒果的介电特性的影响。研究得出结论:在室温为25℃,湿度为80%的条件下,随着频率的增加,芒果的相对介电常数减小,而芒果的损耗因子也随着频率的增加而减小;随存储时间延长,芒果的相对介电常数及损耗因子呈现先降低后增加的变化趋势。     

基于种子介电特性的分选试验研究

通过对种子介电特性的研究，分析了影响种子介电特性的因素以及种子介电常数与种子活力之间的关系。利用自行研制的介电分选试验台将小麦种子分为五级，分别测试出各级种子的千粒质量、介电常数和活力指标，测试结果表明，活力高的种子的介电常数较小，活力低的介电常数较大。     

新型交流介电式种子分选机技术参数的分析

将传统介电式种子分选机的电极导线在分选滚筒的圆柱表面上改进为轴向分布,可以使种子从送料斗里出来后马上与滚筒运动达成同步,使种子在电场中充分极化,增大电场引力．这样的介电式种子分选机分选性能高,分选范围大．     

微波频段下颗粒状农产品的介电特性测量与分析

介电特性在农产品微波热加工应用研究中具有重要价值。提出一种基于无校准同轴传输反射法和修正通用有效介质公式(modified general effective medium,MGEM)的农产品介电特性测量方案,以颗粒状农产品为对象,实验测量获得微波频率段内17种菜籽颗粒、杂粮颗粒和草籽颗粒的介电特性数据,对相关关键问题进行了分析和讨论。研究结果表明,该测量方案可用于测量和分析高频波段下颗粒状农产品的介电特性;室温下颗粒状农产品的介电特性与微波频率、含水(油)率之间具有相互依存关系,且满足相应的关系方程;在民用微波频率2.45 GHz和含水率M∈(2%,25%)条件下,不同种类颗粒状农产品的介电常数介于3.5～9.0之间,损耗因子介于0.1～2.0之间。相关研究为颗粒状农产品的介电特性测量提供参考,实验数据为农产品的微波干燥和无损检测装置设计提供依据,技术方法适用于小颗粒物质的介电特性测量和分析。