透射率法实时检测农药浓度的实验研究

为了满足植保机械精确精量喷雾的发展需求,解决现有农药浓度检测方法的取样弊端,采用了一种透射率法来实现农药浓度的实时检测。该方法利用激光二极管作为激发光源,光电池作为光电探测器并通过I/V转换电路将光电池短路电流转化为电压值,由数显电压表终端显示。在对7组标准溶液进行电压—浓度的标准指数衰减曲线拟合实验中,拟合度为0.993 5。通过误差分析试验可以将检测误差控制在±4%以内,表明该农药浓度实时检测的方法可靠,稳定性高。     

折光法混药浓度在线检测装置的设计与试验研究

根据不同浓度溶液折光率不同,设计了一种混药浓度在线检测的装置。同时,选用650nm二极管激光器作为光源、PSD作为信号接收器,设计和制造了三角形流道和以OPA4277芯片为主的信号放大电路。试验结果表明:在总流量为4.77L/min时,其线性度较高(R2=0.9 9 5 3),数据离散程度较低(CV=2.4%),检出时间小于5s,检测最大偏差为0.015 2g/L,可用于混药浓度的在线检测。     

农产品介电参数在线检测装置研究

利用平行板式电学参数检测系统,研究一种用于农产品干燥过程检测物料介电参数的综合实验装置,配合LCR数字测量仪器实现在线检测监视、远程控制、数据存储分析功能。装置具有功能齐全、温度控制精准等优点,为实现农产品介电参数在线检测及干燥控制提供理论支持。     

基于近红外法籽棉回潮率在线检测系统的研究

籽棉回潮率是棉花加工过程中影响加工质量的一项重要指标,通过籽棉回潮率在线测量,可以有效控制烘干设备适时调温,满足现代棉花加工过程的高效化和智能化。为此,利用近红外测量籽棉水分的原理设计了一套籽棉回潮率在线检测系统,通过非接触式的快速检测,能够快速、准确地测量籽棉回潮率,为棉花加工后续烘干设备提供准确的调节参数。     

基于线性CCD混药浓度在线检测装置性能试验研究

使用基于线性CCD传感器的混药浓度检测装置对混药的浓度进行在线检测,在喷雾流量为3.2 L/min时对该检测装置进行标定,给出每种标定浓度下,每个像素点随采样时间的灰度值图。选用灰度值数据变异系数小于5%的第32～120号像素点作为有效像素点,用有效灰度值表示浓度。将每种浓度的胭脂红溶液下采集的50组有效值数据平均值与标准浓度采用最小二乘法对数拟合,得到有效灰度值与浓度之间的曲线关系,其相关系数为0.978 5。使用标定后的装置检测标准浓度溶液,每种标准浓度下记录连续的5组实测浓度,5组实测浓度间的变异系数均小于1.38%,说明检测装置稳定性较高。每种浓度下实测的5组浓度值的平均值与标准浓度之间的偏差均不大于0.018 4 g/L,相对误差均不大于3.081%,优于使用平均灰度值表征浓度的检测方法。     

联合收获机电容式稻谷含水率在线检测装置设计与试验

针对联合收获机稻谷含水率实时检测过程中因样本含杂率高而导致精度和稳定性差的问题,搭建了兼具二次筛分除杂功能的稻谷实时采样台架,基于采样台架采用电容法设计了联合收获机稻谷含水率在线检测系统.设计了检测系统硬件电路,开发了上位机监控界面,实现了上位机和下位机之间的通信.分析了温度和含杂率变化对电容差值的影响规律,进行了采样...     

基于近红外漫透射光谱信息的蚕茧雌雄检测

采用Maya2000pro型近红外光谱分析仪,以3个品种共491粒蚕茧为实验对象,进行了450~1 050 nm波段内的漫反射和漫透射光谱采集和比较。随后对漫透射光谱数据进行了均值中心和一阶求导预处理,并分别对3个品种以及全部样本通过偏最小二乘判别法(PLSDA)进行了判性预测分析。结果表明:相对于漫反射光谱,漫透射光谱更能反映出雌雄蚕蛹组分特性的不同;基于漫透射光谱的PLSDA预测结果显示,分别针对3个品种的鉴别结果(试东A·华3x C·7532判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为89.796%、92.424%和90.854%;化中2·华3x C·7532判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为96.250%、94.253%和95.210%;9·芙x7·湘判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为97.260%、91.954%和94.375%)和全部样本混在一起的雌雄鉴别结果(真雌性率、真雄性率和精确度分别为94.024%、92.917%和93.483%)都较好。     

禽蛋在线检测翻转机构的设计与试验

鉴于采用静止图像会影响检测速度且难以满足高批量的检测需要,研制了禽蛋在线检测翻转机构。对机构的主要结构、工作原理进行了描述,并通过试验,确定了机构主要技术参数。试验结果表明,该机构能够满足禽蛋在线检测的要求。试验确定出输送链速与摄像机采样频率间的最佳匹配速度范围为0.127~0.253m/s,为后续的图像处理和分级机构的控制提供了理论基础。     

混药质量浓度在线检测装置

根据溶液质量浓度不同,其折光率不同的原理,设计了一种混药质量浓度在线检测装置。采用波长650 nm二极管激光器作为光源,PSD作为光斑位置探测器,设计和制造了有机玻璃材质的三角形检测管和以OPA4277芯片为主的信号调理电路。在流量为4.7、5.4和6.1 L/min时得到的光斑位置与质量浓度拟合曲线的决定系数R2均大于等于0.983 1,且随着流量的减小,其拟合曲线的决定系数逐渐增大。在流量为6.1 L/min时,在线测量混药质量浓度存在最大偏差为0.075 1 g/L,平均相对误差为8.99%。表明该装置可用于混药质量浓度的在线检测。     

基于特征参量的肉鸡木质肉在线检测方法

近年来肉鸡中出现的肌肉缺陷疾病——木质肉(Woody/wooden breast,WB)越来越受到关注。为了探索WB在线检测方法及熟肉肉质区别,以完整的鸡胸肉样本(左、右2部分)作为实验研究对象,左半部分样本进行挤压力(Compression force,CF)测量,同时通过高压空气无损检测系统采集不同实验高度(12、15、18 cm)下样本的形变参量;右半部分样本进行蒸煮后,以蒸煮损失率、2种剪切探头做功(MORSE、BMORSE)及剪切力产生的峰值个数(PC-MORS、PC-BMORS)作为熟肉肉质评价参量。实验结果表明:生肉实验中,CF随WB等级升高显著增大,而12、15、18 cm处圆形变形量随WB等级升高显著减小;18 cm处圆形变形量与WB等级极显著相关,可作为WB在线检测潜在的特征参量,结合图像处理技术可能实现对WB在线检测分级。熟肉实验中蒸煮损失率、BMORSE、PCBMORS随WB等级升高显著增大,但MORSE在各等级间无差异,说明BMORS探头更适合WB熟肉肉质分析。此外,PC-MORS、PC-BMORS比传统的剪切能量评价体系更加容易区分WB等级,不仅可作为新的特征参量评价WB熟肉肉质,同时也客观地描述了不同WB等级间肌肉内部结构及纹理特征。     

基于酶传感的农药浓度快速检测装置研究

基于酶传感对农药浓度进行检测,设计了以丝网印刷酶电极作为敏感元件、由SOC单片机和微电流测量电路组成的检测装置。通过与CHI660B型电化学工作站测量对比实验可知:该装置对微电流测量的精度达0.01uA,最大误差小于0.19uA,检出时间小于3min;装置尺寸小,适合于现场农药浓度的快速检测。     

土壤水分速测仪的设计

介绍了一种根据土壤介电常数和传输线理论来测量土壤含水量的新型土壤水分测试仪,主要由土壤水分传感器和STC89C58为核心的单片机系统组成.实验研究表明:土壤种类、容重对传感器输出影响较小,可满足对大多数土壤的测量要求;土壤含盐量对传感器输出影响较大,如需测世含盐量较高的土壤,应对传感器进行特别标定.     

基于机器视觉的水稻种子质量在线检测机

作为水稻种子质量的一个重要指标,水稻种子纯度的检测对打击假冒品种和维护农民利益具有现实意义.为此,简要回顾了基于机器视觉的水稻种子质量检测的研究现状;针对检测中需要快速、无损和准确的要求,研制了基于机器视觉的水稻种子质量在线检测装置,其主要由落料机构、传动装置、光照箱和水稻种子排料机构组成.试验表明,该装置能实现水稻种子在线识别.     

基于机器视觉的荞麦剥壳性能参数在线检测方法

针对荞麦剥壳时不能随原料种类变化而适时调整砂盘间隙和转速的问题,提出一种基于机器视觉的荞麦剥壳性能参数在线检测方法,为荞麦剥壳机自适应最优控制提供数据反馈。采集快速滑落的荞麦剥出物图像,使用带二阶拉普拉斯修正项的边缘自适应插值算法对图像插值重建;对重建的浅蓝色背景荞麦剥出物图像N(B-R)灰度变换之后进行背景分割;生成距离骨架图像并对其邻域极大值滤波提取种子点,使用分水岭算法对种子点标记后的距离图像进行粘连分割;采用交互式方法标注已粘连分割的荞麦籽粒,然后使用已标注的荞麦籽粒训练BP神经网络。在线试验中,处理和识别一幅包含897个籽粒的1 824像素×1 368像素图像耗时4. 79 s。未剥壳荞麦、整米和碎米的正确识别率分别为99. 7%、97. 2%和92. 6%。结果表明,本文在线检测方法得到的出米率能够反映荞麦剥壳机组的剥壳性能,可为荞麦剥壳加工的自适应最优控制和智能化提供有效基础数据。     

基于主动光源的作物冠层反射光谱测量方法

结合自主研发的测量装置,对实现基于主动光源的冠层反射光谱测量方法进行了阐述。对测量装置的测量原理进行了论述,分析了高频调制光源模块、光电池响应一级放大模块、高通滤波模块、二级放大模块和信号提取模块5大功能模块。对其中一级放大电路的参数设计和信号提取模块的算法设计2个关键环节进行了理论分析与推导。应用自制测量装置对小麦冠层进行反射测量实验,实验结果表明：测量装置可以有效滤除环境光引起的响应,测量值稳定可靠,最大相对波动率小于4.97%。     

AMT变速器在线自动测试装置的研制

针对自动变速器生产过程特点,充分应用现代光、机、电和计算机信息技术,研制了一种专门用于AMT变速器加载/卸载试验的一体化智能测试装置,实现了AMT变速器自动静态自学习、动态自学习、自动按给定程序完成标准规定的项目测试。开发了具有转速、转矩及功率可控的全闭环反馈控制系统。该装置具有操作简单、测试速度快、控制精度高等特点,已经得到广泛应用。     

基于虚拟仪器技术的点火正时灯测试系统

利用虚拟仪器技术构建了一个点火正时灯测试系统。测试系统硬件由数据采集卡、个人计算机、模拟点火系统、反馈电路等组成。系统界面由虚拟仪器软件LabVIEW设计,测试结果直观地显示在显示器上。系统能模拟实车上的点火信号,实现在脱机状态下对点火正时灯的动态测试。用英国PICO专业汽车示波器ADC212测量,仿真装置绝对误差为±0.18Hz,相对误差为±0.21%;用高性能的发光灯管作为标准测量,反馈装置绝对误差为±0.28Hz,相对误差为±0.34%。     

基于酶传感器的农药浓度便携式实时测量装置

设计了一种应用酶传感器的便携式农药浓度测量装置,由丝网印刷酶电极、信号调理电路和单片机C8051F040组成.酶传感电极修饰方法使涂层电荷转移电阻减小而加速电荷转移.装置检测出酶抑制率与农药(西维因)浓度的对数在农药(西维因)质量浓度为5 ng/mL～2 μg/mL时呈线性关系,最低检出限为1.7 ng/mL,检出时间小于161 s,系统尺寸小,可采用电池供电,为数量级μg/L的农药质量浓度现场检测(如农药喷雾现场)提供了一种便携式快速测量装置.     

物料传送摇摆式输送机传动装置部件优化设计

针对物料传送摇摆式输送机传动装置关键部件,以减小整个传动装置的体积质量为优化目标,建立了模糊可靠性优化的数学模型。结合传统优化方法,运用大型工程计算软件MATLAB遗传工具箱GAOT,对其齿轮机构进行了优化设计,提高了输送机传动装置的设计水平,验证了遗传算法在优化设计计算中的可行性和优越性,为遗传算法成功应用于机械设计领域做出了有益的探讨。     

基于激光技术车用后防雾灯装置的设计

雨雾天气,汽车极容易发生追尾相撞的交通事故.为了减少此类事故的发生,运用一定强度的红外激光设计一种较新颖的车用后防雾灯,并使其能在一定角度和范围作间歇扰动,让后面来车及时发现前车而采取减速措施,以达到避免或减少追尾事故的目的.经初步试验验证表明,该装置具有一定的效果.