小麦秸秆中K和Na元素LIBS同步定量分析研究     

段宏伟  韩鲁佳  黄光群 《农业机械学报》2019,50(2):290-296

快速分析小麦秸秆中K和Na元素含量对提高其燃烧效率具有重要的现实意义。选用华北地区29个小麦秸秆代表性样本作为研究对象,以电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)量测结果作为标准值,探讨激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对小麦秸秆中K和Na元素含量进行定量预测分析的可行性。为提高模型定量分析精度,首先分别选取K和Na分析线附近波段光谱作为定标模型原始光谱数据,对比基线校正(BC)、归一化(Norm)与中心化(MC)相互组合算法对LIBS光谱降噪效果影响,分析比较线性建模方法:偏最小二乘回归(PLSR)和非线性建模方法:增强型反向传播人工神经网络(BP-ADaboost)对预处理后光谱数据的适用性。研究结果发现,与PLSR模型相比较,小麦秸秆中K和Na的BP-ADaboost最优模型效果均较好,其预测决定系数R2p分别为0. 908和0. 979,预测均方根误差分别为2. 388 g/kg和0. 138 g/kg,相对分析误差分别为2. 358和4. 203。结果表明,LIBS技术能用于小麦秸秆中K和Na的同步快速定量分析。  相似文献   

基于物理指标快速预测猪粪尿肥料成分含量的试验研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

杨增玲  韩鲁佳  刘依  朴香淑 《农业工程学报》2003,19(6):276-280

该试验旨在研究家畜粪便的物理指标与其肥料成分含量的关系，用来预测猪粪便肥料成分含量。通过对鲜粪便的理化指标测定的试验数据进行统计分析后提出，电导仪和密度计两种实验室常用仪器可实现对猪粪便中肥料成分氮、磷、钾含量的预测：用电导率这一物理指标可准确预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中铵态氮的含量，同时可准确预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中钾的含量；用密度这一物理指标可较准确地预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中总氮的含量，同时可较准确地预测猪粪尿混合物中磷的含量。分析中发现猪尿中总氮和铵态氮比例基本稳定，由此推想用电导率来预测猪  相似文献   

秸秆饲料化集成技术模式及其区域适用性评价   总被引：5，自引：2，他引：5  

杨增玲  楚天舒  韩鲁佳  李晓红  刘贤 《农业工程学报》2013,29(23):186-193

农作物秸秆是一种重要的生物质资源,其综合利用不仅保护产地环境、促进农民增收,而且是农业可持续发展的重要保障。为了促进秸秆资源的饲料化利用与推广,该文针对秸秆饲料化集成技术的区域适用性进行初步研究。根据技术流程进行秸秆收储运和饲料化转化技术分类,进而总结出秸秆饲料化集成技术的多种模式;然后,根据评价原则进行指标筛选,构建评价体系,采用综合集成赋权法确定评价指标权重;最后以沈阳市于洪区为例,进行秸秆饲料化集成技术模式的区域适用性评价研究,找出适宜当地青绿玉米秸秆饲料化集成技术模式和适宜当地水稻秸秆饲料化集成技术模式。并结合未来畜牧业发展规划,对现有模式提出改进建议。  相似文献   

奶牛粪微好氧耦合功能膜贮存稳定性与气体减排研究     

黄光群  方晨  马双双  韩鲁佳 《农业机械学报》2018,49(7):335-341

集约化养殖场奶牛粪集中产出量大,资源化利用前贮存过程因局部厌氧易产生氨气和温室气体等,造成氮素损失和环境污染。采用具有选择渗透性的功能膜作为覆盖材料同时耦合微好氧环境,对比分析未覆膜大气环境下贮存物料特性动态变化,探索微好氧耦合功能膜技术对奶牛粪稳定贮存和气体减排的可行性。以奶牛粪为原料,在智能型膜覆盖好氧堆肥反应器系统中进行为期30 d的贮存试验。试验设置覆膜组和对照组,采用反馈调节模式使反应器内氧气体积分数处于4%~6%的微好氧状态,监测分析贮存过程堆体理化、生物学指标的动态变化和主要气体排放规律。研究结果表明:微好氧耦合功能膜技术更有利于奶牛粪的稳定贮存,且与对照组相比,贮存过程排放至环境中的氨气量减少14.4%,总温室气体排放量减少25.58%,减排效果显著。  相似文献   

规模化好氧堆肥温氧监测系统设计与试验     

曾剑飞  张安琪  黄光群  韩鲁佳 《农业机械学报》2015,46(3):186-191

为实时获取规模化好氧堆肥过程关键数据,实现自动化控制、优化堆肥工艺、提升产品品质,在已有研究基础上,设计了一种集成度高、便携性好的适用于规模化好氧堆肥过程的温度和氧体积分数实时监测系统,该系统主要包括温度数据获取模块、氧体积分数数据获取模块、信号处理模块、数据显/存模块。并系统开展了实验室和实际规模化好氧堆肥性能试验和分析研究。其中,温度监测相对标准偏差均小于3.02%,响应时间均小于45 s;氧体积分数监测相对标准偏差均小于2.96%,响应时间均小于30 s。研究结果表明:该系统在精确性、稳定性和响应速率等方面均具有良好性能,可满足规模化好氧堆肥过程温度和氧体积分数空间数据实时监测以及科研需求。  相似文献   

鸡粪沼渣联合好氧堆肥基质降解与气体排放研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

黄光群  黄晶  张阳  韩鲁佳 《农业机械学报》2016,47(9):220-226

利用好氧堆肥反应器系统开展鸡粪沼渣联合好氧堆肥试验,进行物理、化学、生物学指标和甲烷(CH_4)、氨气(NH_3)及氧化亚氮(N_2O)等排放气体的多元动态表征,并开展主要排放气体与堆体氧浓度和温度相关性分析。研究结果表明,通过合理物料配比、适度供氧的联合好氧堆肥可更有效地实现鸡粪沼渣安全、优质资源化利用。鸡粪沼渣联合好氧堆肥过程中,物理、化学、生物学指标动态变化具有良好的动态对应关系,纤维素类物质的降解主要集中在反应中后期。堆肥过程中CH_4与堆体氧浓度和温度均呈现良好的负相关关系,NH_3和N_2O与温度均呈正相关关系;可通过控制堆体氧浓度和温度调控气体排放。综上,基于多元参数表征、相关性分析可为鸡粪沼渣联合好氧堆肥工艺优化提供理论和方法学支撑。  相似文献   

基于显微图像处理的不同种属肉骨粉鉴别分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

姚玉梅  韩鲁佳  杨增玲  刘贤 《农业机械学报》2016,47(S1):347-352

以20个可靠来源的肉骨粉样品（猪源、禽源、反刍源）为研究对象,采用标准方法制备骨颗粒试样,并采用光学显微镜图像系统获取其显微图像。通过系列图像处理提取骨颗粒表面代表性腔隙的显微组织特性数据,计算所得腔隙的面积、周长、长短轴长度及比率。研究发现,猪、鸡、牛、羊肉骨粉骨颗粒腔隙的面积、周长和长短轴长度数据均为正态分布,且不同种属之间均有显著性差异。PLS-DA结果显示,基于骨颗粒腔隙的面积、周长特性数据可以鉴别哺乳动物源与鸡源肉骨粉,而基于长短轴长度数据的不同种属肉骨粉识别率均较低。独立验证集结果表明：基于面积、周长及其组合特性数据可以有效进行鸡源和哺乳动物源肉骨粉的鉴别分析,模型的判别正确率均达0.93。其中基于面积和周长组合特性数据的鉴别分析结果优于基于单一特性数据的结果。而基于骨颗粒显微图像处理,很难进一步对不同哺乳动物（反刍动物和猪）源性肉骨粉进行鉴别分析。  相似文献   

不同NaOH/球磨复合预处理对玉米秸秆酶解效果的影响   总被引：2，自引：2，他引：0  

杨洁  杨雪琦  韩鲁佳 《农业工程学报》2022,38(15):226-233

农作物秸秆的生物转化是木质纤维类生物质能源化利用的重要手段之一。为了探究室温条件下不同机械化学复合预处理对玉米秸秆酶解效果的影响,该研究以玉米秸秆为研究对象,以单独NaOH处理为对照,在不同NaOH质量分数(0、1%、2%和3%)条件下,分别进行了干法和湿法2种NaOH/球磨复合预处理。使用CellicCtec2(Novozymes,丹麦)进行了不同预处理玉米秸秆72 h酶解试验,系统表征了不同预处理玉米秸秆的粒径、结晶度、表面微观形貌、木质纤维组成和官能团变化,分析了不同预处理玉米秸秆理化性质对酶解影响及其相关性。结果表明：干法和湿法NaOH/球磨复合预处理均显著提高了玉米秸秆葡萄糖产率,且随NaOH质量分数增加(从1%提升至3%),不同NaOH/球磨复合预处理玉米秸秆葡萄糖产率显著提升(P<0.01),当NaOH质量分数为3%时,其葡萄糖产率分别达到71.0%和73.1%。无论干法和湿法NaOH/球磨复合预处理,其酶解葡萄糖产率均与纤维素质量分数和平均粒径D₅₀显著正相关(P<0.01),与木质素质量分数显著负相关(P<0.01);干法NaO...  相似文献   

D型打结器割绳脱扣机构空间结构参数分析     

张安琪  陈龙健  董浩  张绍英  李海涛  韩鲁佳 《农业机械学报》2017,48(1):73-80

针对D型打结器割绳脱扣机构空间结构参数复杂且设计要求不清等问题,通过对打结器割绳脱扣机构与其它机构进行运动学分析,建立了割绳脱扣机构的参数设计理论模型,描述了割绳脱扣机构与其它机构之间的参数匹配关系。分析了割绳脱扣机构结构参数对割绳脱扣动作的影响,并得出脱扣凹槽及割刀的设计尺寸要求。结果表明割绳脱扣机构回转中心与脱扣凹槽面的距离变化范围为27~35 mm,割绳脱扣机构回转中心与割刀安装面距离的变化范围为47~53 mm,割刀刀刃尺寸由脱扣凹槽位置尺寸决定。设计并试制了一种组合式割绳脱扣机构,该机构可实现多参数调节,便于对所求结构参数的考核验证。将设计的组合式割绳脱扣机构安装在已有打结器上进行打结试验,分别对每个参数进行单因素试验,共设计11个试验组。试验结果表明割绳脱扣机构空间运动模型准确可靠,计算的结构参数匹配合理。  相似文献   

秸秆多级连续冷辊压成型参数优化与试验     

丁宁  李海涛  闫安  刘平义  韩鲁佳  魏文军 《农业机械学报》2021,52(10):196-202,290

为得到秸秆多级辊压成型机压缩较低含水率玉米秸秆时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,基于Design-Expert BBD（Box-Behnken Design）试验设计方法及原理,以玉米秸秆含水率、玉米秸秆破碎长度和成型机末级辊转速为试验因素,以成型块回弹率、密度和成型能耗为试验指标,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与成型块回弹率、密度、成型能耗之间的数学模型,并分析了各因素显著交互作用对试验指标的影响规律。结果表明：成型机在压缩玉米秸秆时,各试验因素对成型块回弹率的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率;各试验因素对成型块密度的贡献率从大到小依次为：破碎长度、末级辊转速、含水率;各试验因素对成型能耗的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率。在末级辊转速为1.07r/min,含水率为21.5%~25.0%,破碎长度为64~108mm时,可获得成型块回弹率小于7.0%,成型块密度大于350kg/m3,成型能耗小于16.0kW·h/t;参数优化得到最优成型参数为：含水率24.26%、破碎长度73.25mm、末级辊转速1.07r/min,此时成型块回弹率为6.32%,成型块密度为375.6kg/m3,成型能耗为15.89kW·h/t。 研究结果可为秸秆多级连续冷辊压成型提供理论依据和技术支撑。  相似文献