基于电磁感应的种子含水量检测方法研究

发布时间：2022-12-23 02:43

　　在传统的种子含水量检测领域,根据《国际种子检测规程》与我国的《农作物种子检验规程》主要的检测技术包括:高温烘干检测、电子水份仪速测法、甲苯蒸馏法、卡尔·费休法等。这些方法或多或少存在破坏种子结构、不能整体检测、时间长、接触检测、不能实时反映等问题。本文着眼于电磁感应原理在种子含水量检测中的应用。首次提出了一种基于电磁感应原理的单激励双接收的三线圈结构种子含水量的检测方法。以种子的相对介电常数为中间量,提出用幅度比去获取种子的含水量,实现非接触式种子含水量的检测。克服了传统的种子含水量检测方法中不能实时反映检测对象的含水状况、检测时间过长、加热检测方法破坏种子组织等问题。本文主要的研究内容如下:首先,以工程电磁场理论为依据,参考经典的Debye-cole模型,提出单激励双接收的的三线圈检测结构,并建立了两接收线圈交流电动势幅度信号比值与种子含水量之间的函数关系式。其次,通过Matlab进行仿真分析,获取所述检测结果的50组理论分析值,研究了幅度比与种子含水量之间的数量关系。为了应对幅度比、相对介电常数、种子含水量之间不同的量纲,使用了max-min公式进行归一化的数据处理。最后,采用励磁... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 常用种子含水量检测方法概述
        1.2.1 高温烘干检测
        1.2.2 卡尔·费休法含水量测量
        1.2.3 近红外法含水量检测
        1.2.4 中子法含水量检测
        1.2.5 电子水份仪速测法
    1.3 国内外常用的电磁法检测技术研究现状
        1.3.1 涡流检测
        1.3.2 交流电磁场检测
        1.3.3 电磁层析成像
    1.4 主要研究路线及研究内容
第二章 电磁检测方法研究
    2.1 相关理论基础
        2.1.1 电磁检测原理
        2.1.2 介电特性
        2.1.3 电磁场与介电常数
        2.1.4 黄豆的介电特性分析
    2.2 种子含水量电磁检测方法
        2.2.1 检测原理简介
        2.2.2 Debye-cole模型
        2.2.3 检测原理分析
    2.3 仿真分析
    2.4 本章小结
第三章 系统检测平台的设计
    3.1 系统总体设计
    3.2 发射机原理设计
    3.3 接收机原理设计
    3.4 线圈结构设计
    3.5 器件的选择
        3.5.1 开关器件
        3.5.2 通信模块
        3.5.3 DSP信号处理芯片
        3.5.4 A/D数模转换
    3.6 本章小结
第四章 人机交互平台设计
    4.1 系统主程序简介
    4.2 控制流程设计
    4.3 无线通信数据传输
    4.4 系统操作界面
    4.5 本章小结
第五章 种子含水量的检测实验
    5.1 实验方案与准备
        5.1.1 测量方案
        5.1.2 实验平台
        5.1.3 样品准备
    5.2 系统标准偏差实验
    5.3 黄豆实验
    5.4 系统测试结果及分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
攻读学位期间主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于RS485串口通信的控制执行时间测试方法[J]. 何青松,孙中光.  煤矿安全. 2018(08)
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博士论文
[1]基于电磁涡流的管道缺陷检测方法研究[D]. 罗清旺.电子科技大学 2018

硕士论文
[1]微波测量介电常数方法研究及应用[D]. 杨茗惠.沈阳工业大学 2018
[2]基于电磁层析成像的金属缺陷三维稀疏成像方法研究[D]. 崔莉莎.天津工业大学 2018
[3]水泥混凝土搅拌设备砂含水率在线检测技术研究[D]. 都广雄.长安大学 2015
[4]粮食水分检测智能算法的研究与实现[D]. 罗兰.吉林大学 2005
[5]基于电场理论水果电特性无损检测机理的研究[D]. 胡海根.浙江工业大学 2005



本文编号：3724550