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。     

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。     

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。     

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)。     

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。     

果蔬介电特性与生物力学性质相关性试验研究

果蔬在电场作用下具有的介电特性可反映果蔬的品质,而生物力学性质可反映生物材料的微结构特性,研究两者的相关关系对深入了解果蔬介电特性的机理和更好地应用于果蔬品质检测等领域有一定意义。以苹果和马铃薯为试材,研究其屈服极限、弹性模量、剪切强度和硬度等生物力学性质指标,测试了同等条件下苹果、马铃薯的介电常数,通过对样品各指标与相对介电常数的方差分析得出介电常数与力学性质间的相关性。试验结果表明:样品的剪切强度、屈服极限和弹性模量与介电常数的相关性较强,硬度与介电常数的相关性较弱。结果为果蔬介电常数的应用提供了参考。     

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。     

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。     

介电特性土壤水分测定方法研究进展

介电特性被证明是研究土壤水分测定最有价值的参数,因为介电特性与土壤水分有着非凡的联系。电容传感器、时域反射仪(TDR)、频域反射仪(FDR)、中子法、电阻和电导率都能提供解释土壤含水量的介电特性谱。然而,由于不同土壤类型土壤介电特性的复杂性,在不同尺度上实现土壤水分高精度测定,仍然面临巨大挑战。本文综述了介电特性在土壤水分快速测定中的地位和几种典型介电特性土壤水分测定方法的研究进展,分析了介电特性土壤水分快速测定方法所涉及的难点,提出了消除土壤类型等影响介电特性土壤水分测定的差分解释法新思路,并对介电特性土壤水分测量技术发展进行了总结,指出了未来的研究方向。     

硅基Ba0.7Sr0.3TiO3介质层的电润湿效应

采用特定的单晶硅基片/Ba0.7Sr0.3TiO3层微透镜阵列内芯材料,研究其表面的介质上电润湿(EWOD)特性。Ba0.7Sr0.3TiO3是一种钙钛矿结构的铁电体,它具有高的介电常数和低的漏电流特性,其相对介电常数可高达180。通过溶胶——凝胶的方法在单晶硅基底上制备了Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜,分析对比了不同Ba0.7Sr0.3TiO3薄膜厚度下的电润湿效应。实验结果表明,导电液滴接触角的余弦值随电压的增大而增大;在Ba0.7Sr0.3TiO3厚度不同的情况下Ba0.7Sr0.3TiO3层厚度与接触角余弦值变化率成反比。在绝缘介电层相同厚度情况下,Ba0.7Sr0.3TiO3绝缘介电层的性能要优于派瑞林、氮化硅、二氧化硅绝缘介电层的性能。相关结论验证了Ba0.7Sr0.3TiO3在微透镜阵列中的可行性以及其相对于其它绝缘材料的优越性。     

小麦叶片生理电特性测定与含水率预测研究

为了对小麦进行适时适量灌溉,快速得到其叶片的亏水信息,利用水势仪及LCR数字电桥仪组成测试系统,可测量小麦叶片的水势和生理电特性值。结果表明,小麦叶片的生理电特性值与测量频率、测量电压的选择有关,通过实验对比确定小麦叶片电特性的最佳测试频率为75 KHz,最佳测试电压1.0 V。在最佳测试参数下得到一组小麦叶片的生理电特性数据,构建叶片水势与介电特性关联性的模型,得到小麦叶片含水率和电容、电阻之间的回归方程,其判定系数分别为0.9639和0.9725,拟合效果较好,表明小麦叶片的生理电容和生理电阻均与叶片含水率具有相关性,可以用测量电特性的方法无损测定小麦叶片含水率。     

土壤水分广义电磁测量方法的潜力分析

以我国具有代表性的土壤理化特性层间和空间变异资料为依据.基于广义电磁波与物质相互作用原理,分析了土壤理化特性变异对土壤介电常数、折射率、质量吸收系数等电磁特性参数的影响规律,得出了土壤介电常数的水分敏感性强而土壤的容重、质地影响小,因此土壤水分介电测量法是最具潜力的一类方法的结论.     

土壤水分广义电磁测量方法的潜力分析

以我国具有代表性的土壤理化特性层间和空间变异资料为依据。基于广义电磁波与物质相互作用原理,分析了土壤理化特性变异对土壤介电常数、折射率、质量吸收系数等电磁特性参数的影响规律,得出了土壤介电常数的水分敏感性强而土壤的容重、质地影响小,因此土壤水分介电测量法是最具潜力的一类方法的结论。     

微波萃取蓝莓中花青素体系内温度与压力变化规律

为提高微波在萃取体系内利用率,解析萃取体系温度和压力变化规律,文章以蓝莓为原料,采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究微波强度、萃取时间、乙醇浓度和料液比对蓝莓萃取体系内介电特性影响,分析介电特性变化原因,建立蓝莓萃取体系介电特性指标与微波萃取条件间回归模型和蓝莓萃取体系微波能吸收模型。依据萃取体系内介电特性变化规律,解析萃取体系内微波能吸收和温度、压力变化规律。结果表明,各工艺参数对介电常数和介电损耗因子变化影响显著;介电常数和介电损耗因子与微波能吸收及萃取体系内温度、压力正相关。为优化微波萃取工艺条件提供理论依据。     

虾肉糜及其复合素材的介电特性和热物性研究

以凡纳滨对虾肉糜为对象,测定不同大豆分离蛋白乳化物含量的虾肉糜在10~80℃范围内的介电特性和热物性。结果表明,虾肉糜及其复合素材的介电常数随着温度的升高而减小,介电损失则随着温度的升高而增加,穿透深度随着温度升高而显著降低。一定温度和频率下,大豆分离蛋白乳化物含量的增加会降低介电常数,而对介电损失和穿透深度无显著影响。密度随温度的升高而减小,比热容、热导率和热扩散系数随温度的升高而增大;密度和比热容随着大豆蛋白乳化物浓度的增加而减小,而对热导率和热扩散系数无显著影响。对所测数据进行拟合,得到预测10~80℃介电特性和热物性的拟合方程。     

不同氮肥条件下冬小麦冠层高光谱特征及红边参数变化

为快速、准确、无损地监测小麦长势和营养状况,对不同氮素处理下4个小麦品种的冠层高光谱信息进行分析,并进行了红边参数与农学组分的相关分析。结果表明,在同一氮肥条件下,同一品种小麦在不同生育期的冠层高光谱反射率差异明显,且在近红外波段的差异大于可见光波段。随着氮肥施用的增加,近红外反射率有明显升高的趋势,而可见光处反射率降低并呈单峰曲线,且随着施氮量的增加反射光谱的红边和绿峰分别发生红移、蓝移。在冬小麦红边参数中,红谷位置、最小振幅及绿峰位置与农学组分之间呈负相关,而其余各红边参数与农学组分之间呈极显著正相关;建立了基于红边振幅的各个组分之间的回归统计模型,且模型较为稳定。     

山药组织介电常数的频率响应特性的研究

以山药组织为研究对象,测量介电常数随交变电场频率变化的特性。研究表明,在工作电压为1V时,同一厚度的山药组织介电常数随频率的增加呈整体减小趋势;对应同一频率,介电常数随厚度的增加呈增长趋势;每一厚度的山药组织介电常数均出现3个极小值．随厚度的增加介电常数的各极小值对应的频率基本不变。     

草莓介电特性和内在品质的关系

利用LCR平行板测试仪在1~1 000 k Hz频率范围内测试推算了贮藏期间草莓相对介电常数ε'、介电损耗因子ε″,分析了其随贮藏时间动态变化规律。此外,测试分析了贮藏过程中草莓品质指标(呼吸强度、可溶性固形物和失质量率)的变化规律;最后,运用逐步回归法对草莓介电参数与品质指标进行了相关性及回归分析。结果发现,8个较佳频率点下的介电参数与草莓品质指标间具有较强的相关性,均达到极显著水平(P0.01);两者建立的逐步回归模型相关系数R2依次为0.93、0.87、0.90。结果表明,利用草莓的介电参数预测草莓的内在品质是可行的。     

根据物料的电特性快速测定含水率的试验研究

本文根据农业物料的含水率对其介电常数等电参量影响关系,对水稻、玉米、大豆３种物料的含水率进行了测试,提供了测定含水率更为简单、易行的方法及测试系统,并对物料电特性与介电常数及含水率的函数关系进行了相关的分析和研究。