| 玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置研究 |
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| 引用本文： | 王亚丽,彭彦昆,赵鑫龙,沈柳杨. 玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置研究[J]. 农业机械学报, 2020, 51(2): 350-356 |
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| 作者姓名： | 王亚丽 彭彦昆 赵鑫龙 沈柳杨 |
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| 作者单位： | 中国农业大学工学院,北京100083;国家农产品加工技术装备研发分中心,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;国家农产品加工技术装备研发分中心,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;国家农产品加工技术装备研发分中心,北京100083;中国农业大学工学院,北京100083;国家农产品加工技术装备研发分中心,北京100083 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2016YFD0701205） |
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| 摘 要： | 基于近红外反射光谱分析技术,设计了玉米种子活力逐粒无损检测与分级装置,该装置主要由单粒化装置、输送管道、近红外光谱采集系统、控制系统和分级装置等组成。种子单粒化装置由一个带孔的倾斜转盘和一个固定托盘组成。输送管道与固定托盘出种口连接,其末端为光谱采集单元。种子由单粒化装置分离后,经输送管道落至光谱采集区进行光谱分析及活力判断,之后由分级装置对判别完成的种子进行分级。带孔圆盘用于将种子单粒化,其工作效率是提高种子检测及分级速率的关键。经分析得出,决定单粒化装置单粒化效率的因素分别为转盘倾斜角、转盘速度和孔高度。为提高检测速率,对单粒化装置进行了参数分析及优化试验。试验结果表明,当转盘倾斜角为31°、转速为0. 5 r/s、孔高度为2. 2 mm时,种子单粒化效率最优,单通道可达7粒/s。为建立玉米种子活力预测模型,基于该装置分别采集了100粒正常有活力玉米种子和100粒人工老化无活力玉米种子在980～1 700 nm波长范围的光谱数据,对种子原始光谱进行不同方法的预处理,并利用PLS-DA建立种子活力的定性判别模型。几种不同处理方式下的建模对比结果表明,SG-smooth预处理下的建模效果最优,其中校正集的判别准确率为98. 7%,预测集的判别准确率为96%。选取100粒种子对该装置预测模型的稳定性和准确性进行了验证试验,种子活力预测的总准确率为97%。所设计的玉米种子活力逐粒无损检测分级装置单粒化效率较高,光谱数据采集稳定,对玉米种子活力进行实时无损检测及分级具有可行性。
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| 关 键 词： | 玉米种子 近红外光谱 活力 无损检测 分级 |
| 收稿时间： | 2019-07-03 |
Design and Experiment of Non-destructive Testing and Grading Device for Corn Seed Vigor |
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| WANG Yali,PENG Yankun,ZHAO Xinlong and SHEN Liuyang. Design and Experiment of Non-destructive Testing and Grading Device for Corn Seed Vigor[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2020, 51(2): 350-356 |
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| Authors: | WANG Yali PENG Yankun ZHAO Xinlong SHEN Liuyang |
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| Affiliation: | China Agricultural University;National R&D Center for Agro-processing Equipment,China Agricultural University;National R&D Center for Agro-processing Equipment,China Agricultural University;National R&D Center for Agro-processing Equipment and China Agricultural University;National R&D Center for Agro-processing Equipment |
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