电容法测试刨花含水率的研究

研究了基于电容原理测定刨花含水率的方法.试验表明:在一定含水率范围内,刨花含水率与其电容值成一定函数关系,当5%≤MC＜25%时,含水率与电容值成指数关系;当25%≤MC＜150%时则成线性关系.同时,被测物的堆积面积、堆积厚度等对测量结果有一定影响,需加以修正.     

四端子电极提高根系生物量电容法估测的有效性

二端子结构在测定根系电容时伴生的电极接触效应会影响根系电容的有效测量。分别采用二端子和四端子2种结构在土壤相对含水率为25%~30%、55%~60%和85%~90%下测定玉米根系电容,研究土壤含水率对电极接触效应的影响,并建立不同土壤水分条件和结构下根系电容与根系生物量的关系,探讨四端子结构在电容法估测根系生物量中的有效性。结果表明,二端子结构测定的根系电容较四端子结构小,随着土壤含水率减小,电极接触效应增大,在土壤相对含水率为25%~30%下最为明显。在土壤相对含水率为85%~90%时,2种结构下玉米根系电容表征根系生物量的有效性相近(二端子结构:R~2=0.63,P0.05;四端子结构:R~2=0.66,P0.05),但随土壤含水率减小,与四端子结构相比,二端子结构下玉米根系电容表征根系生物量的有效性急剧下降,在土壤相对含水率为25%~30%时最为明显,二端子结构R~2=0.37(P0.05)而四端子结构R~2=0.59(P0.05)。研究认为,土壤含水率越低,与二端子结构相比,四端子结构下根系电容表征根系生物量的有效性越好。     

电容法猪肉含水率快速检测的研究

猪肉的含水率检测对猪肉市场管理、贮藏和加工有很大的意义。为快速检测猪肉含水率,采用电容法设计并制作单一平面电容传感器探头和硬件电路,采用干燥法制作标准含水率样品,对传感器进行标定与验证试验。试验结果表明,利用电容法可以快速检测猪肉的含水率,含水率在60%～76.4%,测量误差±1.2%以内。温度特性试验表明猪肉的介电常数受温度影响很小,在常温范围内温度影响可以忽略。该研究可为猪肉市场管理、贮藏和加工提供参考。     

考虑零部件间间接连接关系的模块划分方法

模块化的产品架构可以缩短研发周期、提高研发效率和产品可靠性,有效解决大规模生产和多样化客户需求之间的矛盾。针对现有模块划分方法常忽略零部件间间接连接关系对模块划分的影响,造成重要设计依赖信息遗失的问题,建立了基于电容类比法的节点相似度模型,量化了零部件间直接和间接连接关系共同作用的效果,实现了模块的精确划分。首先,采用区间直觉模糊集分析了零部件之间的综合关联关系,将综合关联自相关矩阵映射为复杂网络;然后,建立了基于电容类比法的节点相似度模型,并以该相似度模型为中心度测度,提出了一种网络层次聚类(Network hierarchical clustering,NHC)算法,实现了复杂农机装备的模块精确划分;最后,对联合收获机脱粒装置进行模块划分,验证了NHC算法的有效性。采用NHC算法获得的划分方案的平均模块度比改进的GN算法提高了24.6%,获得的产品结构树比改进的GN算法更合理。     

利用电容式传感器连续监测土壤硝态氮质量分数的试验研究

通过室内和田间试验,研究土壤硝态氮质量分数与电容式传感器监测的土壤电导率、含水率和温度的定量关系。在室内以NH4NO3分析纯为溶质,进行了溶液质量浓度0～10g/L的7次土柱试验;在2009年和2010年春玉米生育期内监测了不同滴灌水量条件下土壤电导率、含水率和温度动态变化。结果表明,土壤电导率能较好的反映土壤硝态氮质量分数的变化;土壤硝态氮质量分数与电导率、含水率和温度之间的关系可用二次多项式描述,且3个土壤参数对土壤硝态氮质量分数的影响均达到了极显著水平(P≤0.01);由于回归模型的拟合精度受土壤初始养分盐分质量分数及空间变异等因素的影响,为获得较高的预测精度,应进行田间标定。     

附加电阻高频电容法土壤水分传感器的研究

分析了高频电容土壤水分传感机理,建立了附加电阻高频土壤水分数学模型,设计了附加电阻平行板电容传感器检测电路,并进行实际土壤测试实验.结果表明,土壤电容值与土壤的重量含水量近似成线性关系,在1%的土壤水分含量误差范围内,能够准确地测定土壤水分含量,消除了电导引起的测量误差.     

Nondestructive testing method of wood moisture content based on a planar capacitance sensor model

For our research, a new hybrid experimental-computational method is presented. We applied a least squares fitting     

根系周围介质阻抗影响电容法测量植物根系有效性

为检验电容法能否用于测量植物根系特征值(表面积、长度、鲜重)以及根系周围介质阻抗大小是否影响测量结果的有效性。本研究进行水培、盆栽两项试验,水培试验以绿萝(Epipremnum aureum)为研究对象,将根系约2/3部分浸入溶液中,标记液面与根系接触位置,测量其根系电容值,在标记处将根系剪成液面上、液面下两部分,分别分析电容值与这两部分特征值的关系。盆栽试验以玉米(Zea mays L.)为研究对象,通过控制土壤含水率和土壤溶液离子浓度,得到土壤阻抗值不同的试验组,分别分析不同阻抗条件下测得的电容值与根系特征值之间的关系。结果表明:水培试验测得的电容值只与液面以上绿萝根系特征值存在显著的线性关系;盆栽试验只在蒸馏水浇灌、土壤含水率为24.86%的实验组和1 000倍稀释霍格兰德营养液浇灌、土壤含水率为25.18%的试验组中,测得的电容值与玉米根系表面积存在显著线性关系,其试验组中其他二者相关性不显著。说明电容法能够用于测量植物根系特征值,但根系周围介质阻抗是影响电容法有效性的重要因素。     

超级电容动态容值测量与容值函数参数估计

针对目前的超级电容参数在线识别方法动态参数测量困难,通用性差,精度低的缺点,提出一种超级电容动态容值测量与参数识别方法。该方法中提出了动态电容值测量模型,通过电荷关系式与能量关系式联立推导动态电容值测量方程组,并采用限定记忆最小二乘法进行参数识别,应用时域仿真对该方法进行了验证。仿真结果表明,该文提出的电容值测量与参数识别方法适用于多种不同的容值函数。当测量信号存在噪声时仍可对电容测量,平均误差低于1%,参数估计相对误差低于20%,可以应用于超级电容动态容值测量。     

杨树溃疡病及松材线虫病对树体干部电指标的影响

对杨树溃疡病及松材线虫病对树木电指标的影响进行研究.结果表明:杨树溃疡病胁迫下,毛白杨扦插苗POD酶活性先增大后减小,PPO酶活性持续增大,树木干部电容和单位电容呈减小趋势,而树木干部阻抗呈增大趋势,最先表现出统计学差异性的指标是POD酶活性,其次为树木干部电容,之后为树体干部阻抗,最后是PPO酶活性;树木干部电容和单位电容与马尾松枯针率均有显著的正相关关系,同时利用树体干部电容0.5 nF为阈值,判断马尾松是否感染松材线虫的准确率可达89.26%.