基于光电比色法的水肥浓度在线检测理论与方法研究

建立基于光电比色法原理的水肥浓度在线检测理论、方法，为水肥精量灌溉提供有力的控制方法。针对水肥精量灌溉控制机快速、高效、低成本、可靠水肥浓度控制的需要，依据光电比色原理及其实验装置双光路比色仪，研究了水肥浓度在线检测的理论、方法。建立了基于光电比色原理的水肥浓度在线检测方法，设计了双光路比色测量装置。提出了利用光电比色原理快速、可靠、低成本及较高精度的实现水肥浓度在线检测的方法，设计了该方法的实验测量装置及集成的水肥浓度在线检测系统。     

溴甲烷质量浓度检测系统的设计及试验研究

针对熏蒸处理中检测溴甲烷质量浓度时,基于单个通用型热导式传感器TCS208F检测结果易受容器内温度、相对湿度及CO_2条件干扰的问题,设计研发了溴甲烷质量浓度检测系统,系统包括热导式传感器TCS208F、数字化温湿度传感器和红外CO_2传感器,采用多元线性回归方法研究了容器内温度、相对湿度、CO_2及溴甲烷对TCS208F模块输出电压的影响,建立了溴甲烷质量浓度估计值与TCS208F模块输出电压、温度、相对湿度及CO_2体积分数检测结果之间关系的数学模型。试验结果表明:使用该溴甲烷质量浓度检测系统检测溴甲烷质量浓度时,系统将自动采集容器内温度、相对湿度、CO_2及TCS208F模块输出电压值,经数学模型处理后系统所得的溴甲烷质量浓度估计值与经安捷伦网络气相色谱仪6890N的检测结果偏差不超过1.1g/m3。在检验检疫口岸熏蒸处理中使用该检测系统检测溴甲烷质量浓度具有实用性。     

电场感应技术在储罐腐蚀泄漏检测中的应用

介绍了利用电场感应技术进行储罐泄漏检测的原理、实现方法、试验数据分析及应用领域等问题.对不同介质感应信号强度的检测表明,依据电场感应原理制造的检测仪对水、机油、柴油、煤油、汽油等流动状态介质的泄漏可报警,可用于石油、石化行业等多种类别储罐的腐蚀泄漏检测.在试验室开展了升温、降温、蒸汽湿度及浸润试验,检测仪工作稳定.对国内某炼油厂汽油罐进行了现场数据监测,检测结果准确.     

基于AT89C51单片机的啤酒发酵温度控制系统原理及其应用

介绍了基于AT89C51的单片机的啤酒发酵温度控制系统的软硬件设计及工作原理。主要研究了在不同温度下对啤酒浓度检测的影响,通过用同一批号啤酒在不同温度条件下进行测试分析,发现各种温度条件对啤酒浓度检测结果有较明显的影响。而啤酒发酵温度控制系统能对发酵温度进行巡回检测、显示和报警。经过实际测试,该系统能取得较为满意的控制效果。     

电化学传感器水果成熟度检测技术的研究

提出了一种基于电化学乙烯传感器的水果成熟度检测系统,通过实时检测水果释放的乙烯气体浓度来评判水果成熟度。该系统主要由电化学乙烯传感器、微处理器电路、微型真空泵和气室等构成。微处理器电路接收电化学传感器感测到的水果释放乙烯气体产生的电流信号,乙烯气体质量浓度检测结果直接显示在触摸屏上。通过4种质量浓度分别为2.99、4.99、8.01、10 mg·L~(-1)标准乙烯气体响应试验,建立了乙烯气体质量浓度与电化学传感器响应信号之间的定标曲线,乙烯气体质量浓度在0~10 mg·L~(-1)范围内,与电化学传感器响应信号相关系数为0.998 14,理论最低检出限为0.86 mg·L~(-1)。采用水果成熟度检测系统对不同成熟度的苹果释放的乙烯气体质量浓度进行了检测试验,结果表明该系统能对不同成熟度的水果进行有效区分和评判。     

基于分光光度法的水肥浓度在线检测方法与仪器研究

通过阐述建立基于分光光度原理的水肥浓度在线检测理论、方法,为水肥精量灌溉提供有力控制方法。针对水肥精量灌溉控制机快速、高效、低成本及可靠水肥浓度控制的需要,依据分光光度原理及其实验装置双光路分光光度仪,研究水肥浓度在线检测的理论、方法。建立基于分光光度原理的水肥浓度在线检测方法,设计双光路分光光度测量仪器。提出利用分光光度原理快速、可靠、低成本及较高精度实现水肥浓度在线检测的方法,设计该方法的实验测量仪器及集成的水肥浓度在线检测系统。     

基于热技术的活立木液流测量方法综述

比较不同研究目标和实验条件下适用的基于热技术的树干液流测量方法,展望不同热技术方法在液流测定中的应用前景,为活立木液流测量的方法选择提供参考。目前常用的基于热技术的液流检测方法包括热脉冲法、热平衡法、热扩散法、热场变形法和外热比法等5种。其中,热脉冲法通过测定热脉冲到达热电偶处所需的时间来计算液流速率,热平衡法通过加热元件输入的热量、热传导以及液流携带热量之间的能量平衡关系计算液流。而热扩散法、热场变形法和外热比法则是利用温度差值来表征树液流动产生的热场变化,进而确定液流速率和液流密度。近年来,结合相关热技术原理对已有热技术方法进行了改进,热平衡法、热场变形法和外热比法的测定精度有所提高。但热场变形法的测定过程较为复杂,外热比法的外部量规配置尚待探讨,应用并不广泛。热扩散法和热脉冲法虽然已经具备较成熟的商品化产品,但测定精度仍存在问题。液流速率的检测精度直接影响研究结果的准确性。在测定液流速率时,需依据不同条件选择适合的方法,从而有效提高液流速率的测定精度。图1表1参58     

基于射流原理的等压CO_2气体补偿系统的设计

为了改善现代温室内气体环境的质量,提高温室生产的产量和产品的品质,研究了一种基于射流原理的等压CO2气体补偿系统。运用流体动力学原理,分析讨论了该系统的设计原理和方法,对系统的设计变量和参数也作了相应的实验研究和分析。结果表明该系统具有结构简单,自动控制性能好,造价低、运行经济可靠、补充CO2速度快、CO2浓度和气体流速分布均匀、增产效果和经济效益明显等特点。     

基于虚拟仪器的鱼粉新鲜度电子鼻测量系统

为寻求方便快捷的鱼粉新鲜度测量手段,根据鱼粉腐败过程中产生的气体成分,选择TGS822醇类及有机溶剂型传感器、TGS825硫化氢型传感器、TGS826氨气和胺类传感器及TGS832卤烃型传感器作为电子鼻的气体传感器阵列,设计了基于USB总线标准的便携式采集装置和基于虚拟仪器开发平台LabVIEW的鱼粉新鲜度电子鼻测量系统。利用该系统对鱼粉样本进行气味信号采集,同时对鱼粉样本中的TVB-N的含量采用半微量凯式定氮法进行检测,通过主成分分析(PCA)法对鱼粉样本的电子鼻数据进行聚类分析,并与化学分析结果进行对比,验证系统的有效性。结果表明,基于虚拟仪器鱼粉新鲜度电子鼻测量能够区别不同新鲜度的鱼粉样本,证明了该电子鼻测量系统的有效性。     

基于SOC单片机的农药浓度快速检测装置研制

阐述了基于SOC单片机的农药浓度快速检测装置的检测原理、结构设计和主要部件制备,并通过与CHI660B型电化学工作站测量对比试验得出,该装置对微电流测量的精度达0.01μA,最大误差小于0.19μA;检出时间小于3 min,尺寸小,适合于现场农药浓度的快速检测。     

膨胀烟梗体积测量系统的设计研究及验证

【目的】为提升膨胀烟梗体积的测量精度及稳定性,基于等温过程中的气体状态方程设计了一套膨胀烟梗体积测量系统,该系统主要由校准装置和体积测定装置两部分组成,通过砝码重量产生的压强以及研究对象气体的体积变化对烟梗体积进行表征。【方法】以膨胀烟梗和回潮后的膨胀烟梗为试验材料,利用线性回归分析的方法建立砝码重量与待测物体积之间的关系模型,并通过试验分别对系统的测量精度和稳定性进行验证。【结果】①砝码重量x与■(记■,A为定值且等于2.955×10~(-3),Vx为待测物体积)成线性关系,且所建线性回归模型为Y=171.750x-1116.991。②该装置对膨胀烟梗和回潮后膨胀烟梗进行体积测定的平均相对误差分别为2.631%和3.618%,重复性检测最大变异系数分别为0.662%和0.542%,可满足装置检测精度需求,且装置重复性较好。【结论】该装置为烟草行业膨胀烟梗体积测定提供了一种精确有效的方法。     

毛白杨叶片含水量无损检测系统的研究

以毛白杨叶片为研究对象,基于电容传感器原理进行叶片含水量无损检测系统的研究。设计以SPCE061A单片机为核心构成部分,利用电容传感器采集叶片含水量所对应的电容值,由c/f电路将电容值实时转换成频率值,最终利用频率与含水量之间的关系模型进行计算和显示叶片含水量的值。该系统实现了对毛白杨叶片含水量的实时快速测量,达到了无损检测叶片含水量的目的。     

调速清管器新型电磁测速系统设计及仿真

为提高调速清管器在高速运行及瞬时速度突然增大情况下的实时调速功能,克服以往里程轮式测速系统因里程轮滑动而导致速度严重失真的缺陷,结合调速清管器的工作原理,提出了基于电磁感应原理的一种新型电磁测速系统,主要包括磁化单元、速度检测单元、退磁单元、支撑轮架、安装筒等结构。通过电磁理论分析,重点对电磁测速系统的磁化单元和速度检测单元进行了仿真设计,详细论述了设计安装要点;同时对于电磁测速系统的设计,提出了基于速度比值的速度测量与计算方法,并通过仿真模拟论证了系列设计的可行性。该系统能够满足调速清管器在速度突变及高速运行情况下对于速度的实时测量要求。     

傅里叶变换滤波-差分吸收光谱法在烟气SO_2在线监测中的应用研究

差分吸收光谱(DOAS)法是利用气体分子窄带吸收特征来测量气体浓度的一种新型的光谱测量技术。本文分析了紫外差分吸收光谱(DOAS)法检测SO2数值处理上的问题,提出傅里叶变换滤波分析方法。本方法可有效减少各种干扰对SO2浓度计算的影响,特别是对与SO2有重叠差分吸收光谱但有不同频谱特性且未知气体的干扰有很好的效果。     

基于视觉感知的畜禽智慧养殖管理与疫病诊断研究进展

为深入了解基于视觉智能感知的畜禽智慧养殖管理与疫病诊断的研究现状，本研究以“深度学习”、“个体检测”、“畜禽身份识别”、“体尺体重评估”、“体温检测”、“行为识别”、“疫病诊断”等为关键词，在Web of Science核心集合、Science Direct、CNKI等数据库就1990—2022年已发表的文献进行检索，从5个方面对研究畜禽智慧养殖管理与疫病诊断的方法与技术进行总结、归纳、分析。结果表明: 1)畜禽身份识别主要通过畜禽面部识别实现，针对单帧的畜禽面部数据设计无约束方法是未来研究方向。2)畜禽体尺体重智能评估研究中，基于三维点云的畜禽体尺体重高精度快速测量技术是研究的重点。3)由于畜禽疫病数据集的稀缺，基于小样本的畜禽疫病识别技术是突破疫病诊断的关键。4)畜禽体温检测关键是在复杂养殖环境下畜禽热窗的准确定位，通过检测分割算法对热红外模式下的图像进行精准检测。5)日常行为识别主要难点为长时间畜禽密集目标检测与跟踪，并计算其行为轨迹与特点；异常行为通过连续帧间的上下文关系进行识别，主要难点为畜禽异常行为数据稀少性和正负样本不均衡的问题。本综述对基于视觉智能感知的畜禽体温检测、体尺体重评估、行为识别与疫病诊断技术方法进行了研究现状阐述、难点分析和未来趋势展望，为视觉感知技术在畜禽养殖的技术演进和应用发展提供了参考方向。     

退火对非晶态碲镉汞薄膜稳定态光电导的影响

利用射频磁控溅射方法,在宝石衬底上制备了非晶态碲镉汞(a-HgCdTe)薄膜。对原生a-HgCdTe薄膜进行了不同退火时间和不同退火温度的热退火,在80～300K温度范围内,分别测量了原生和退火处理后的a-HgCdTe薄膜样品的稳定态光电导,研究了退火时间和退火温度对非晶态HgCdTe薄膜的稳定态光电导和激活能的影响。结果表明,原生和退火a-HgCdTe薄膜的稳定态光电导具有热激活特性;随着退火时间增加或退火温度升高,a-HgCdTe薄膜的晶化程度提高,导致光电导增大,光电导激活能降低。利用非晶-多晶转变机制讨论了实验结果。     

畜禽场空气污染物检测技术综述

随着畜禽养殖集约化程度的提高,高密度、集约化的畜禽养殖引起的畜禽养殖场空气污染问题日益突出,畜牧业已成为我国空气污染的重要来源之一。畜禽场排放的氨气（NH₃）、硫化物（H₂S）、颗粒物（particulate matters,PM）和挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）等空气污染物不仅对畜禽场人畜健康造威胁,还会扩散到周围环境中形成大气污染。科学适用的空气污染物检测方法和技术是研究和控制畜禽场空气污染的前提。文章对国内外畜禽场的NH₃、H₂S、温室气体、PM以及恶臭等主要空气污染物的检测方法与技术进行了介绍与分析。以NH₃、H₂S为代表的畜禽场有害气体检测方法主要有化学分析法、半导体气体传感器检测法、光谱法、质谱法与气相色谱法,其中,湿化学法灵敏度高,成本低,可以准确获取气体浓度,但检测费时费力,且无法实时在线检测;气体检测管法成本较低,操作简单,但误差相对较大;电化学传感器法灵敏度较高,成本适中,可以连续检测气体浓度,但存在装置易老化、使用寿命较短等缺陷;光谱法、质谱法以及气相色谱法可快速准确检测气体,但检测仪器昂贵,使用成本较高,不适合生产性畜禽场的常规检测。文章主要介绍与分析了反刍动物肠道发酵、畜禽舍、粪污贮存与处理过程中温室气体CH₄、CO₂、N₂O的检测方法和技术。畜牧业温室气体排放随时间、季节和采样点等不同而不断变化,实现畜牧业温室气体的精确监测较为困难,目前仍未有国际通用的检测方法与测量标准,畜牧业温室气体检测方法与技术及其标准研究亟待开展。文章从物理特征、化学特征及生物特征三个方面对畜禽场排放的颗粒物检测方法与技术进行了综述。畜禽场PM成分复杂,其吸附的NH₃、恶臭化合物、微生物的影响有待评估,因此亟待完善PM的物理、化学和生物成分的检测方法与技术,以获取畜禽场PM的全面特征信息。文章对畜禽场的主要恶臭物质成分和恶臭感官的检测方法与技术进行了综述。相比气相色谱-质谱联用法,采用专业嗅辨人员对恶臭浓度进行嗅辨分析的方法成本更高,且主观性较强。但气相色谱-质谱联用技术无法仅凭借气体样品确定所有气态有机化合物,同时难以确定引起恶臭的化合物种类。因此结合气相色谱与动态嗅觉仪可更全面的分析恶臭样品指标。文章还对国内外畜禽场空气污染物（包含有害气体、温室气体、颗粒物以及恶臭物质）的主要检测方法与技术进行综述,以期为我国畜禽养殖业的空气污染物检测技术的研发与应用提供参考。     

基于图像处理技术的生物反应器浓度检测系统的开发

发酵过程生物参数的在线检测,是获得发酵过程生物信息的重要手段,也是进行合理最优控制的基础。但是,目前许多生物量只能离线检测,不能够为实时的控制系统利用。因此提出了基于图像处理技术的生物反应器浓度在线检测系统,系统由反应液循环与控制装置、反应液浓度光学检测装置、图像采集与处理装置、计算机以及相应的处理软件组成。通过与分光光度计的实验比较,证实了所设计的系统可以用于生物反应器浓度的在线测量,为实现发酵过程生物参数的在线检测提供了值得借鉴的设计思路和实现方法。     

基于图像处理技术的生物反应器浓度检测系统的开发

发酵过程生物参数的在线检测,是获得发酵过程生物信息的重要手段,也是进行合理最优控制的基础。但是,目前许多生物量只能离线检测,不能够为实时的控制系统利用。因此提出了基于图像处理技术的生物反应器浓度在线检测系统,系统由反应液循环与控制装置、反应液浓度光学检测装置、图像采集与处理装置、计算机以及相应的处理软件组成。通过与分光光度计的实验比较,证实了所设计的系统可以用于生物反应器浓度的在线测量,为实现发酵过程生物参数的在线检测提供了值得借鉴的设计思路和实现方法。     

稠油热采温度变化对储层出砂影响规律试验研究

目前,常规出砂预测模型适用于油田的常规开采方式,无法满足稠油油藏热采的要求,需要研究稠油热采温度对储层出砂的影响规律,指导制定稠油热采井的完井防砂措施及生产工作制度。对于热采稠油状况下容易出砂的现象进行了研究,对取得的岩心样品分别开展了不同温度蒸汽吞吐后的岩石力学试验,对于储层岩石在注入不同温度蒸汽状况下的岩石力学强度变化规律进行了研究。通过研究蒸汽吞吐下温度变化对岩石力学的影响,修正了常规模型,并可以运用于稠油油藏出砂规律的预测。通过相关研究表明注入蒸汽之后储层的强度会降低;蒸汽吞吐在第一轮次的情况下岩石性能已大大改变,出砂可能性大大增加,伴随着轮次次数的增加,影响已不明显。