基于AD7746的茶叶水分快速检测系统的设计与研究

茶叶含水率检测是茶叶加工、储存中的重要环节,关系到茶叶的制作工艺及其品质的保持。本研究设计了一种基于AD7746电容数字转换器的水分快速检测装置,同时给出了减少电路寄生电容的方法,并对10份不同含水率的茶叶样品进行检测,所测样品电容值与含水率之间的线性拟合度为0.986 2,证明通过检测不同含水率茶叶电容的方法可以实现对茶叶含水率的快速检测,且该装置结构简单,操作方便,检测时间短,准确率高。     

基于同心轴圆筒式电容传感器的花生仁水分无损检测技术

为了实现花生仁含水率的快速准确检测,设计了以MSP430单片机为控制芯片的花生仁含水率检测仪,利用圆筒式电容传感器、温度传感器和称质量传感器分别检测花生仁的电容、温度和容积密度,通过信号检测调理电路进行测量信号电容到频率的转换,单片机进行数据处理后计算出花生仁含水率,在液晶屏上显示检测结果,并将检测数据存储到内存卡中。进一步研究了含水率、温度和容积密度对频率的影响规律,建立了描述含水率与差频、温度的数学模型,并验证了基于电容法检测花生含水率的可行性和模型的可靠性。试验表明,在含水率6.4%~18.2%、温度10~40℃范围内,该检测仪的测量相对误差绝对值小于0.5%。该研究为快速无损检测花生仁含水率提供了参考。     

无损检测10种植物叶片含水量的通用模型

对植物叶片含水量进行快速、准确和无损检测有助于诊断植物缺水程度。以10种植物叶片为研究对象,自行设计平行板电容传感器,改进电阻测量方法,对叶片电容和电阻进行检测。采用SPSS 19.0软件对测量数据进行组内相关系数分析,验证数据的可靠性。将叶片分成训练集和测试集,用Excel软件对训练集进行回归分析,建立叶片含水量与电容、电阻的拟合模型,并利用拟合模型对测试集叶片含水量进行预测。结果表明,10种植物叶片电容测量值可靠性良好,红叶石楠和杨梅叶片电阻测量值可靠性良好,女贞、无患子、紫荆和桂花叶片电阻测量值可靠性一般,珊瑚树叶片电阻测量值可靠性较差。经Excel回归分析,决定系数R²为0.978 8,调整R²为0.977 4,P=7.85×10^-37,拟合方程为Z=86.0897-628.471X^-1-11.1753Y+117.2954Y·X^-1,模型拟合效果良好。利用该模型对测试集叶片含水量进行预测,与烘干法比较误差值为-2.53%~1.46%。因此,该模型可以作为该10种植物叶片含水量预测的通用模型。     

辣椒介电参数测量误差分析及改进研究

研究了一种平行极板电容用于辣椒电容测量的误差问题,确定了误差补偿方案和参数。通过改进测试系统和设定测试参数将系统误差降低到0. 53%,等位环在极板间距30mm时边缘电容误差降低到0. 56%。以辣椒丁为原料,确定了误差较低的检测状态,辣椒丁边长1～3mm时,误差为1. 2%～1. 4%。将干燥收缩与电容值进行补偿计算,干燥收缩造成的误差降低至1. 12%～1. 92%。实验表明:测试系统的总体误差低至4. 05%～4. 52%,重复误差为0. 57%～0. 62%。     

植物叶片电容与含水量间关系研究

以北方地区常见的抗旱树种毛白杨(Populus tomentosa Carr.)、加杨(Populus canadensis Moench.)和杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)为材料,研究水分胁迫对植物叶片的电容值、含水量和水势的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长叶片组织的含水量降低,电容值及水势值亦逐渐下降,且电容值与含水量、电容值与水势间均存在显著的相关关系。在1 000Hz频率下,3种植物的叶片电容值与含水量之间的关系曲线图较为理想,拟合并建立了两者之间的数学模型。     

接种不同真菌菌株后黄栌生物电指标的变化

以黄栌枯萎病发病植株的根部所分离到的3种优势菌株作为供试菌株,利用新型电感电容表和电导率仪分别测定黄栌的树干电容、电阻和叶片电导率等生物电指标的变化,发现接种不同真菌菌株后黄栌的树干电容均值都呈现逐渐下降的趋势,树干阻抗均值、叶片细胞外渗液的相对电导率和叶片离子外渗百分率则都呈现逐渐增大的趋势。但接种Verticillium dahliae后黄栌出现枯萎病症状,且各项生物电指标均呈现更为显著的变化,其变化幅度较分别接种Fusarium sp.、Cylindrosporium sp.菌株后的电指标变化幅度大,而且树干电容和电阻在接种5 - 7天后表现出显著差异性,比病害症状出现提前7 - 10天;同时,受Verticillium dahliae侵染的植株和未受侵染植株在树体干部电容、阻抗和单位电容指标上差异显著,树干电阻与树干电容在植株受侵染后表现出更为显著的负相关关系。     

利用边缘电场的电容式谷物水分传感器的研究

研制一种利用边缘电场的新型谷物水分传感器。利用主动屏蔽极板从敏感区域聚集电场,以减小杂散电容对传感器测量精度的影响,从而提高了传感器的灵敏度。采用2 MHz左右的振荡器作为测量电路,通过测量振荡器的频率测量被动极板与测量极板之间谷物的介电常数,从而得到谷物的含水率。有限元法分析表明,主动屏蔽极板的采用提高了传感器测量精度和灵敏度。现场及实验室实验结果表明:传感器测量含水率的误差为±1%;测量温度范围0~80℃;传感器安装方便,不需要对干燥机进行较大的结构调整。     

FUZZY DISCERNMENT METHOD FOR WALL CLASSIFICATION IN AIR CONDITION LOAD CALCULATION

The building cold and hot loads calculation method for design-ers is spread and used in our country.There are total 301 kinds of commonwalls and roofs,which are classified as 6 types respectively.The cold loadtemperature tables are compiled for designers.With the development of build-ing science,there will be many new types of wall construction without classi-fication.This is inconvenient for fhis new calculation method to be spread.Inthis paper,a new method of wall classification is developed according to theprinciple of fuzzy colony discernment.We have got satisfactory result in com-parison with the result gained by load calculation method.This method invo-lves only algebra calculation and comparison calculation,such as taking bigger,taking smaller etc.,so it is simple and easy for designers to use.     

土样水分速测电容传感器的研制

在分析常用快速测定方法基础上从低成本快速测试的目标出发提出了实现土样含水量速测用电容传感器结构和原理，对电容传感器研制中存在的问题提出了解决办法。从使用电容传感器测试土样水分结果与常规烘干称重法对比来看，其精度达到土样含水量测定的要求。     

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...