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基于电容法的施肥量检测系统设计与试验 总被引：3，自引：3，他引：0
为了实现施肥机施肥量的在线检测,根据肥料与空气介电特性差异,设计了一种基于电容法的施肥量在线检测系统。采用电容转换芯片PCAP01和单片机STM32F103C8T6搭建电容检测电路,实现了差分电容传感器微电容信号输出的有效获取。研究了环境温度变化对流量传感器的影响规律,建立了氮磷钾肥料质量流量与电容输出的关系模型,并对模型进行了验证。试验结果表明,差分型肥料流量传感器对环境温度变化有很好的适应性,系统能够准确的对肥料质量进行在线检测,最大测量误差为3.75%。另外系统能够准确识别管路堵塞故障,识别准确率达到100%,最大识别响应时间为1.22 s。电容式施肥量在线检测系统为施肥机肥料流量的在线获取提供了有效途径,对于高精度变量施肥作业的实施具有重要的意义。 相似文献
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粮食干燥机水分在线检测系统研究 总被引：10，自引：0，他引：10
潮粮干燥是东北、华北地区秋粮入库前必不可少的加工环节，由于样品流动性、水分分散性等因素的影响，干燥过程中的粮食水分快速、在线、准确检测一直是影响干燥质量的亟待解决的关键技术。根据粮食干燥机的工况特点，提出并研制了一种基于多路水分传感器实时观测信息融合的粮食干燥机水分在线检测系统，介绍了系统的工作原理、硬件构成和软件设计，给出了信息融合算法。系统以单片机80C196KC为信息处理核心，采用大屏幕中文液晶显示。实际运行表明，系统具有信号传输距离远、测量准确、运行可靠、智能化程度高等特点，能够满足粮食干燥机水分在线检测的要求。 相似文献
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联合收割机稻麦收获边界激光在线识别系统设计与试验 总被引：4，自引：4，他引：0
针对联合收割机收获边界在线识别问题,利用激光无损探测技术,开发了联合收割机收获边界在线识别系统。首先介绍了系统组成、激光传感器选型及工作原理,将传感器输出数据极坐标转换为直角坐标,建立稻麦轮廓特征数学模型。由于收获过程会产生大量的灰尘,会对激光探测距离及信号反射产生影响。通过与作物特征阈值比较,对受灰尘影响的错误数据进行有效识别与剔除。采用移动平均数字滤波算法,消除系统测量噪声。通过信号阶跃变化模式识别算法,实现了收获边界的在线检测,准确推算出联合收割机作业割幅,并进行了田间试验研究。试验结果表明,该系统可实现在线监测,收获边界测量误差不大于12 cm,可为联合收割机智能监控系统的实际应用提供参考。 相似文献
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基于味觉传感器阵列的玉米汁饮料分类辨识 总被引：4，自引：3，他引：1
为了快速辨识不同口味的玉米汁饮料,确保同一种饮料质量的均一性,构建了包含12个传感器的味觉传感器阵列。使用代表酸、甜、苦、咸、鲜的呈味物质检测味觉传感器阵列对5种基本味觉辨识的能力。使用主成分分析和概率神经网络考察了该阵列对基本味觉的辨识效果,该阵列对基本味觉表现出良好的辨识能力。将该阵列应用于玉米汁饮料的分类辨识中,区分来自不同品牌的9种玉米汁。系统聚类分析表明了同一种玉米汁样本的味觉特征非常接近,可聚合为一类。通过主成分分析法实现数据降维,提取前3个主成分作为概率神经网络的输入神经元。试验结果表明:该味觉传感器阵列对不同种玉米汁饮料具有较好的辨识能力,辨识的正确率为95.06%。 相似文献
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基于无线传感器网络的奶牛行为特征监测系统设计 总被引：29，自引：14，他引：15
奶牛等大型动物的疾病和发情状况目前主要依赖饲养员目测判断,大规模集约化养殖仍采用人工观测方法,这不仅带来繁重的人力负担,也容易误判。为了能自动准确地识别奶牛是否发情或生病,该文提出在奶牛颈部安装无线传感器节点,通过各种传感器获取奶牛的体温、呼吸频率和运动加速度等参数,采用K-均值聚类算法对提取的各种参数进行行为特征多级分类识别,以此建立的动物行为监测系统能准确区分奶牛静止、慢走、爬跨等行为特征,从而可以长时间监测奶牛的健康状态。而且,这种监测系统易于推广到对其他动物的监测,对促进养殖业和畜牧业的发展也具有指导意义。 相似文献
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为探索2个磁弹性生物传感器进行串联是否会存在耦合干扰,继而影响各自的检测精度,该文以磁致伸缩带材(2 826 MB Metglas TM)为传感器膜片,不同种类噬菌体为生物识别元件,制备了可同时检测沙门氏菌和炭疽杆菌2种病菌的磁致伸缩生物传感器系统。采用物理吸附法在部分磁致伸缩传感器表面固定了对沙门氏菌具有检测专一性的E2噬菌体,用于检测沙门氏菌;部分磁致伸缩传感器表面固定了对炭疽杆菌具有检测专一性的JRB7噬菌体,用于检测炭疽杆菌。在磁致伸缩传感器表面固定噬菌体后,采用牛血清蛋白作为阻滞剂覆盖没有固定噬菌体的局部区域,防止检测中非专一性细菌吸附导致的检测误差。同时,制备了一种没有固定任何噬菌体只覆盖牛血清蛋白阻滞剂的参考传感器,目的是探索牛血清蛋对被检病菌吸附到传感器表面的阻滞效果。在检测过程中,传感器由磁场定位,将传感器浸入到病原体溶液中,吸附细菌后传感器质量增加,导致其共振频率降低。研究发现:所研制的生物传感器系统不存在相互耦合干扰,每种生物传感器能专一性地吸附与表面噬菌体对应的被测病菌。对浓度范围为5×10~5×108 CFU/m L菌液检测还发现,该系统具有良好的检测灵敏度,本研究所采用尺寸规格的传感器灵敏度同单个传感器检测灵敏度一样,为103 CFU/m L。同时,参考传感器浸入到病原体溶液中频率无变化证明了牛血清蛋白阻滞剂可有效消除没有固定噬菌体的局部表面对细菌的非专一性结合。扫描电镜对传感器样品表面进行观察,直观地证明了生物传感器与其目标被测物之间的吸附情况,观察结果为生物传感器对细菌的检测提供了可靠的参考证据。 相似文献
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黄曲霉毒素B1是农副产品中最常见的真菌毒素之一,具有诱变、致畸、免疫抑制和致癌的作用。为了减少黄曲霉毒素B1带来的危害,开发可靠的方法来检测农副产品中的黄曲霉毒素B1十分重要。传统的检测方法难以满足现代农业中现场、快速检测的需求,而电化学传感器具有制备简单、便于携带、灵敏度高和选择性强等特点,因而备受关注。根据识别元件的不同,黄曲霉毒素B1的电化学传感器可以分为基于适配体的传感器、基于免疫反应的传感器、基于分子印迹的传感器。研究者们又根据不同的感知策略、纳米材料研发了多种类型的黄曲霉毒素B1电化学传感器。该研究综述了近5年来（2019—2023年间）黄曲霉毒素B1电化学传感器的研究进展,列举了具有代表性的实例,讨论了基于不同识别元件的传感器的传感机理和不同的信号产生策略,对这些传感器的性能进行了对比。并分析了不同识别元件的优缺点,探讨了基于不同原理的黄曲霉毒素B1电化学传感器的不足之处和发展方向,如需要开发新型的识别元件、研发新的纳米材料并提高纳米材料的制备技术、不同传感策略的联合应用、研发多种毒素同时检测的传感器、简化修饰步骤提高传感器稳定性等,以期为实现黄曲霉毒素B1电化学传感器的实际应用提供参考。 相似文献
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基于卷积神经网络的温室黄瓜病害识别系统 总被引：25，自引：14，他引：11
基于图像处理和深度学习技术,该研究构建了一个基于卷积神经网络的温室黄瓜病害识别系统。针对温室现场采集的黄瓜病害图像中含有较多光照不均匀和复杂背景等噪声的情况,采用了一种复合颜色特征(combinations of color features,CCF)及其检测方法,通过将该颜色特征与传统区域生长算法结合,实现了温室黄瓜病斑图像的准确分割。基于温室黄瓜病斑图像,构建了温室黄瓜病害识别分类器的输入数据集,并采用数据增强方法将输入数据集的数据量扩充了12倍。基于扩充后的数据集,构建了基于卷积神经网络的病害识别分类器并利用梯度下降算法进行模型训练、验证与测试。系统试验结果表明,针对含有光照不均匀和复杂背景等噪声的黄瓜病害图像,该系统能够快速、准确的实现温室黄瓜病斑图像分割,分割准确率为97.29%;基于分割后的温室黄瓜病斑图像,该系统能够实现准确的病害识别,识别准确率为95.7%,其中,霜霉病识别准确率为93.1%,白粉病识别准确率为98.4%。 相似文献
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Botelho G Mendes-Faia A Clímaco MC 《Journal of agricultural and food chemistry》2008,56(16):7393-7398
Odorant compounds of five young clonal red wines made from cv. Trincadeira, a native grape variety of Vitis vinifera L. grown in Portugal, were studied using 2001 and 2003 vintages. The study was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) for compound identification and the gas chromatography-olfactometry (GC-O) posterior intensity method to detect the potentially most important aroma compounds. Forty-one odorant peaks were detected by GC-O analysis, from which 31 were identified by GC-MS. The odorant compounds with the highest odorant average intensities are 3-methylbutanoic acid, 2-phenylethanol, 2,5-dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone, and 4-vinylguaiacol. The GC-O analysis showed odor intensity differences among compounds, which was confirmed by analysis of variance (ANOVA). Principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) showed that the five clonal wines from the 2001 vintage were more similar than those from the 2003 vintage. Moreover, stepwise linear discriminant analysis (SLDA) demonstrated that the factor vintage has influence on the Trincadeira clonal red wine odorant profile differentiation. 相似文献
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用电子鼻区分霉变燕麦及其传感器阵列优化 总被引：5，自引：4，他引：1
应用电子鼻对燕麦（Avena sativa L）霉变程度进行区分,为了提高区分准确度,对电子鼻传感器阵列进行了优化的研究。每天随机选择10个燕麦样品进行电子鼻检测,试验连续进行5 d,将检测数据耦合入非线性双稳态随机共振系统,以外部Gaussian白噪声激励系统产生共振,选择输出信噪比特征值进行主成分分析,初期试验主成分1和主成分2贡献率之和为96.43%,且相同霉变程度样品离散度较大,不同霉变程度样品之间距离较近。为了提高电子鼻对霉变燕麦样品区分效果,进行了电子鼻传感器负荷加载分析,优化选择了传感器阵列,优化后主成分1和主成分2贡献率之和为99.31%,相同霉变程度燕麦样品的聚合度更高,使不同霉变程度燕麦样品之间的区分更加明显,为进一步的定量化检测奠定了基础。 相似文献
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电子鼻快速检测谷物霉变的研究 总被引：26，自引：11，他引：26
针对目前我国在谷物的霉变与否的检测上还有一定的滞后性，研制出一套能快速检测谷物是否霉变的电子鼻装置，该装置能快速、准确地分析所测谷物散发的气味，从而判定所测谷物是否霉变。该电子鼻主要由一组厚膜金属氧化锡气体传感器阵列和RBF神经网络组成。用所研制的电子鼻对小麦、水稻、玉米3种谷物进行检测。整个实验过程如下：首先从每个传感器的反应曲线中提取4个特征值，并对所有特征值进行归一化处理，然后用常规的主成分分析和径向基函数(RBF)神经网络对它们进行分析。实验过程中发现，从主成分分析的结果发现很难将霉变谷物与正常谷 相似文献
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Varlet V Knockaert C Prost C Serot T 《Journal of agricultural and food chemistry》2006,54(9):3391-3401
The odorant volatile compounds of raw salmon and smoked salmon have been investigated by two gas chromatography-olfactometry methods (frequency detection and odorant intensity) and gas chromatography-mass spectrometry. After simultaneous steam distillation-solvent extraction with diethyl ether and the recovery of the aromatic extract in ethanol, qualitative olfactometric characterization and identification followed by a quantitative assessment of the odorant volatile compounds were carried out. The origin of many odorant compounds of smoked salmon can be attributed to wood smoke. Another part of smoked salmon aroma is due either to the odorant compounds of the raw fish flesh or to an evolution of fish flesh aroma thanks to the smoking process conditions. Forty-nine odorant compounds have been identified in fresh salmon and 74 in smoked salmon. Carbonyl compounds, such as heptanal or (E,Z)-2,6-nonadienal, show a high detection frequency and odorant intensity in unsmoked fish, giving the flesh its typical fishy odor. For smoked salmon, phenolic compounds, such as cresol or guaiacol, and furanic compounds seem to be responsible for the smoked odor. 相似文献
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该文提出了一种采用拉力传感设备监测富营养化水体释放气体速率的测定方法,通过拉力传感设备全天候实时标定富营养水体释放气体质量数据,并采用服务器通过无线传感网络采集气体质量数据并标定每条气体质量数据的时间坐标。试验结果表明,该测定方法能够检测出高温光照充足环境下水体近光层气体释放速率范围为57~539 g/(m2·h),低温无光照环境下气体释放范围为49~280 g/(m2·h),从而测定了富营养水体近光层释放气体量随时间的变化特性和气体释放速率与环境光照及温度的相关性。同时,分时段气体释放速率为富营养化水体N2O、N2通量的测定提供了准确有效的数据基础。 相似文献
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吹扫式仿生嗅觉检测装置的设计与性能试验 总被引：1，自引：1，他引：0
为研究仿生嗅觉检测装置的检测性能,该文研制了一种吹扫式仿生嗅觉检测装置,选取传感器阵列灵敏度、响应时间和恢复时间作为装置性能指标,分析了传感器加热电压、待检气体湿度以及流量等控制参数对嗅觉检测性能的影响,并进一步验证优化控制参数的仿生嗅觉检测装置对气味检测的可行性和检测性能。试验结果表明:传感器阵列灵敏度随加热电压增大而增大,其响应和恢复时间随加热电压增大而减小,加热电压为5.0 V时,装置性能较佳,其传感器阵列灵敏度分布范围为2.260~4.823,响应和恢复时间分布范围分别为46~53 s、44~70 s;增加气体湿度会使传感器阵列灵敏度减小,同时也会延长响应和恢复时间,气体相对湿度为30%时,装置性能较佳;传感器阵列灵敏度随载气流量的增加先递增后减小,其响应和恢复时间随流量的增加先减小后递增,流量为100 m L/min时,装置性能较佳,其传感器阵列灵敏度分布范围为2.853~7.559,响应和恢复时间分布范围分别为35~50 s、30~50 s;在优化控制参数下,待检气体体积分数范围控制在0.002%~0.020%时,装置检测灵敏度较高,范围为3 577.1~6 700.7;线性特性和重复性较好,决定系数范围为0.901~0.997,变异系数范围为0.832%~9.696%,能满足仿生嗅觉气味检测的要求,可为后续开展仿生嗅觉的应用性研究提供数据参考与技术支撑。 相似文献
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为实现鸡蛋货架期的无损检测,该文提出了基于石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)传感器阵列的检测方法。采用浸涂法制备了4个QCM气敏传感器,分别修饰有碳纳米管、石墨烯、氧化铜以及聚苯胺敏感材料薄膜;优化传感器的敏感材料层数后,分别选择4层碳纳米管、4层石墨烯、5层氧化铜和5层聚苯胺修饰的传感器构成QCM传感器阵列,其灵敏度分别为2.05、1.37、2.31与1.70 Hz/(mg/kg),长期稳定性均高于85%,4个传感器表现出良好的重复性、回复性以及动态响应特性。进一步将所制备的QCM传感器组成阵列应用于鸡蛋货架期的检测中,采用主成分分析法(principal component analysis,PCA)、线性判别分析法(linear discriminant analysis,LDA)对不同货架期的鸡蛋样品进行区分,LDA法能够有效区分不同货架期的鸡蛋样品,区分效果优于PCA;采用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)建立鸡蛋货架期的回归模型,能够很好预测鸡蛋样品的货架期(R~2=0.954 7,RMSE=1.666 1 d)。结果表明,所制备的QCM传感器阵列能够实现不同货架期鸡蛋的区分和预测,研究结果为鸡蛋货架期的无损检测提供参考。 相似文献
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Pedro Ximenez sweet wines obtained following the typical criaderas and solera method for sherry wines and subjected to oxidative aging for 0, 1.3, 4.2, 7.0, or 11.5 years were studied in terms of color and aroma fraction by using the CIELab method and gas chromatography, respectively. The parameters defining the CIELab color space (a*, b*, and L*) were subjected to a multiple-range test (p<0.05) that allowed discrimination of the five wine aging levels studied into five uniform groups according to aging time. The aroma fraction was found to include 15 active odorant compounds with OAV > 1 that enriched the wines with fruity, fatty, floral, and balsamic notes during the aging process. The changes in color parameters and active odorants were not linearly related to aging time, being especially marked during the first 1.3 years and then less substantial up to the 7 years, the oldest wines exhibiting sensorial properties markedly departing from all others. For the wines aged over 1.3 years (minimum aging), 2,3-butanedione, linalool, and decanal can be used as reliable fingerprints of the older wines' quality. 相似文献
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Darriet P Pons M Henry R Dumont O Findeling V Cartolaro P Calonnec A Dubourdieu D 《Journal of agricultural and food chemistry》2002,50(11):3277-3282
Powdery mildew due to the fungus Uncinula necator is an important disease for the vineyard. The development of the fungus at the surface of the berries leads to the occurrence of a very characteristic and sometimes intense mushroom-type odor cited as an important default for grapes quality. Gas chromatography/olfactometry, gas chromatography, and multidimensional gas chromatogaphy/mass spectrometry techniques were used to investigate the most important odorants of grapes diseased by powdery mildew. Among 22 odorants detected, strongly odorant compounds were identified or tentatively identified in purified extracts obtained from grapes diseased by powdery mildew. Aroma extraction dilution analysis (AEDA) analysis revealed that 1-octen-3-one (mushroom odor), (Z)-1,5-octadien-3-one (geranium-leaf odor), and an unidentified odorous zone (fishy-mushroom like odor) were the most potent volatiles of the diseased grapes. In the presence of nonproliferating Saccharomyces cerevisiae yeast cells, and consequently during alcoholic fermentation, the enzymatic reduction of 1-octen-3-one and (Z)-1,5-octadien-3-one to much less odorant compounds, namely 3-octanone and (Z)-5-octen-3-one, was shown. Those results explain to some extent the disappearance of the fungal aroma specific to powdery mildew grapes during alcoholic fermentation. 相似文献