便携式玉米叶片含水率无损检测仪的设计与试验

【目的】设计一款便携式玉米叶片含水率检测仪，以实现植物叶片含水率的无损和快速现场检测。【方法】基于玉米叶片中的水分在波长980和1 050 nm附近有吸收峰的现象，以峰值波长为980和1 050 nm的发光二极管为便携式玉米叶片含水率检测仪的光源。分别以STC12C5A60S2单片机、数字光电传感器TSL2561和有机发光二极管为检测仪的控制器、检测器和显示器，采用C51语言编写检测仪的软件。以‘咸科858’和‘咸科602’两个玉米品种的叶片为对象，分析玉米叶片湿基含水率与波长980和1 050 nm处吸光度值的关系，建立预测玉米叶片含水率的模型，将模型导入检测仪并对其性能进行测试。【结果】玉米叶片吸光度随含水率的增大而减小，可用二元一次关系式拟合叶片含水率与吸光度的关系，其相关系数为0.84。同国标规定的干燥法相比，该便携式检测仪对玉米叶片含水率的绝对测量误差为-6.3%~6.0%，平均误差为-0.1%，输出含水率的变异系数平均值为2.03%，每个样品的检测时间约为2 s。【结论】所设计的便携式玉米叶片含水率检测仪操作简单，结果可靠，可为其他植物叶片含水率的无损快速检测提供参考。

Design of portable nondestructive tester for water content of maize leaves