基于数据融合的粮食水分检测技术的研究

发布时间：2017-06-09 18:00

  本文关键词：基于数据融合的粮食水分检测技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 水分检测技术是一门涉及多学科的综合性技术。几十年来，通过科技人员的不懈努力，已取得了令人可喜的成果。但由于水分检测影响因素较多，现有的水分仪在处理数据时，普遍存在考虑因素单一，忽视一些次要因素影响等缺点，所以，在检测精度及重复性上一直不能取得令人满意的效果。本次毕业设计，针对以往水分检测技术的不足，引进了先进的数据处理方法，，进行了一些探索性的尝试，为水分检测技术的数据处理提供了新的依据。本文的主要内容可归纳如下： 1．分析了现代各种水分检测技术的基本原理，指出了各自的优缺点。 2．进行了电容传感器结构设计优化，并对各种电容检测方法分析比较，找出了适合于粮食水分检测的方法。设计了具体的检测电路，对电路进行了仿真、制版、调试。 3．水分检测数据所用样本的制作，数据采样方案的设计及具体实施。 4．通过对影响水分检测各因素之间的数据分析，指出了水分与电压、温度、紧实度之间的关系，并指出了水分检测中的主要误差来源。 5．利用多维回归拟合算法及人工神经网络—BP网对多传感器数据进行融合处理，提出了具体的操作步骤及方法，对处理结果做了误差分析，指出了两个方法的优缺点。 6．分析了采用基于参数估计方法进行数据融合的基本原理，验证了此方法对于减小不确定因素影响提高检测精度的作用。
【关键词】：含水介质 水分检测 C-V变换 多维回归拟合 BP神经网络 数据融合
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TH83
【目录】：

• 1 绪论9-14
• 1.1 物质中的水分9-10
• 1.2 水分对粮食及其产品的影响10-11
• 1.3 水分检测的意义11
• 1.4 国内外水分检测水平11-12
• 1.5 水分检测的基本方法12-14
• 2 现代水分检测方法的综合分析14-20
• 2.1 干燥法14-15
• 2.1.1 电烘箱法14-15
• 2.1.2 减压干燥法15
• 2.1.3 红外烘干法15
• 2.2 化学法15-16
• 2.2.1 蒸馏法15
• 2.2.2 卡尔.费休法15-16
• 2.3 电测法16-17
• 2.3.1 电导法16-17
• 2.3.2 电容法17
• 2.4 射线法17-18
• 2.4.1 红外线法17-18
• 2.4.2 微波法18
• 2.5 中子法18-20
• 3 水分检测传感器及检测系统设计20-31
• 3.1 含水介质的极化特性20-21
• 3.2 电容传感器设计21-24
• 3.2.1 柱型电容器结构21
• 3.2.2 电容值计算方法21-22
• 3.2.3 传感器结构优化22-23
• 3.2.4 抗干扰措施23-24
• 3.3 电容检测方法24-27
• 3.3.1 交流电桥法24-25
• 3.3.2 充放电法25-26
• 3.3.3 脉冲调制电路26
• 3.3.4 运算放大器式电路26-27
• 3.4 检测电路的设计27-29
• 3.4.1 检测电路总体框图27-28
• 3.4.2 具体检测电路28-29
• 3.5 检测电路的仿真结果29-30
• 3.6 电路调试结果30-31
• 4 水分检测数据采样及处理分析31-42
• 4.1 水分检测数据采集方案的设计31
• 4.2 样品数据采集装置及仪器31-32
• 4.3 样品数据的采集32-34
• 4.3.1 样品的准备32
• 4.3.2 调节样品水分32-34
• 4.3 采样数据处理34-37
• 4.3.1 粗大误差的剔除34-36
• 4.3.2 有效数字与数字修约36-37
• 4.3.3 水分检测数据的处理37
• 4.4 水分检测数据分析37-40
• 4.4.1 水分-电压关系38-40
• 4.4.2 水分-温度关系40
• 4.4.3 水分-紧实度关系40
• 4.5 误差产生原因的分析40-42
• 5 数据融合技术在水分检测中的应用42-63
• 5.1 电容式水分检测的影响因素43
• 5.2 多维回归分析法对水分检测数据处理43-47
• 5.2.1 多维回归分析法的原理43-46
• 5.2.2 水分检测数据的多维回归法拟合46-47
• 5.3 基于人工神经网络的数据融合47-55
• 5.3.1 人工神经网络原理47-50
• 5.3.2 BP网络50-52
• 5.3.3 基于BP网络的水分检测数据处理方法52-55
• 5.4 基于参数估计的水分检测数据融合55-63
• 5.4.1 Bayes公式描述55-56
• 5.4.2 基于Bayes参数估计的水分检测数据融合56-63
• 6 结论63-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间发表论文65-66
• 参考文献66-69
• 附录1 粮食水分检测采样数据69-74
• 附录2 c-v变换电路器件型号及参数74

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵云萍;;粮食水分检验方法浅谈[J];科学之友;2010年10期

2 黄操军;田芳明;;粮食水分检测技术及发展趋势[J];农机化研究;2006年12期

3 付鹤翔;张利凤;郭文川;;电容式粮食含水率测量仪的设计[J];农机化研究;2011年11期

4 陈有庆;胡志超;王海鸥;吴峰;谢焕雄;;谷物水分在线检测技术及发展趋势[J];农业机械;2009年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 尹丽妍;基于水势的玉米真空干燥传热传质模型及介电特性的研究[D];吉林大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张永超;基于多传感器信息融合技术的粮食分等和品质测试仪[D];河南工业大学;2010年

2 康忠伟;基于时域传输技术的谷物含水率测试技术研究[D];黑龙江八一农垦大学;2011年

3 罗承铭;基于电容法的谷物水分检测系统研究与设计[D];西北农林科技大学;2011年

4 付鹤翔;基于单片机的便携式粮食水分测试仪的研究[D];西北农林科技大学;2011年

5 徐平;小波分析与信息融合技术在红外水分仪中的应用[D];福州大学;2004年

6 辛艳;信息融合技术在嵌入式粮食水分测定仪中的应用研究[D];沈阳工业大学;2006年

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8 张菊军;煤水分快速测量方法研究[D];华北电力大学（北京）;2007年

9 蔡志端;基于复阻抗分离法的电容式水分测量系统研究[D];景德镇陶瓷学院;2007年

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本文编号：436187