橘小实蝇侵染柑橘的仿生嗅觉检测系统设计与试验

发布时间：2024-05-09 18:35

　　柑橘是我国的主要水果之一,在促进我国经济发展方面发挥了十分重要的作用。但每年病虫害造成的柑橘经济损失不容忽视,尤其是橘小实蝇对柑橘经济造成的危害十分严重。在橘小实蝇侵染柑橘的侵入期和潜育期,难以通过柑橘表皮变化来进行侵染柑橘的早期检测,但是柑橘产品中残留的早期侵染柑橘很容易感染邻近的健康柑橘,降低柑橘品质并进一步增加经济损失。因此,在橘小实蝇侵染柑橘的侵入期和潜育期开展早期检测对加强柑橘品质控制具有重要意义。为此本文建立了一种仿生嗅觉检测系统,研究了以乙基纤维素、甲基-β-环糊精、聚乙二醇-2000为敏感材料制备的三种石英晶体微天平(QCM)传感器对d-柠檬烯、芳樟醇、癸醛3种气体的传感特性,并利用仿生嗅觉检测系统对不同储藏时间、不同橘小实蝇侵染时间柑橘进行检测,结合模式识别算法对其进行辨别区分,以验证仿生嗅觉检测系统的可行性和可靠性。本研究的主要结论如下:1)建立仿生嗅觉检测系统。分别选用乙基纤维素、甲基-β-环糊精、聚乙二醇-2000三种材料,采用滴涂法对石英晶体电极进行修饰得到三种QCM传感器,并构建QCM传感器阵列,作为仿生嗅觉检测系统的核心元件。仿生嗅觉检测系统硬件部分对气体...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１石英晶体电极结构??

机械振动频率与石英晶体的固有频率一致时，石英晶体会产生谐振１５１５６１。??２．１．２石英晶体电极及等效电路??石英晶体电极结构如图２．１所示，包含金属电极、石英晶片、连接导线、管??脚、金属外壳５部分，金属外壳作为保护装置，可以将石英晶休电极封装起来，??主要起到避免外界因素影....

图２．４?ＱＣＭ气体检测原理??Ｆｉｇ．?２．４?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ＱＣＭ?ｇａｓ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ??

?橘小实蝇侵染柑橘的仿生嗅觉检测系统设计与试验??电极表面（图２．４ｂ），形成一层能够与目标气体分子结合的敏感膜后，石英晶体??电极谐振频移减小：当目标气体分子附着在电极表面（图２．４ｃ），由分子间相互??作用和疏水相互作用引起的物理键的形成使得目标气体分子与敏感膜之间产生吸??....

图２．５敏感膜材料分子结构式??

本研究从多孔结构、分子结构、分子极性三个角度出发，分别选用选用乙基??纤维素、甲基－Ｐ－环糊精、聚乙二醇－２０００三种材料制备ＱＣＭ气体敏感膜。三种??物质分子结构式如图２．５所示。乙基纤维素是一种纤维素衍生物，可用做气相色??谱固定相材料，含有大量的空洞结构，有利于对气体分子的....

图２．６?ＱＣＭ气体敏感膜制备工艺??Ｆｉ．?２．６?Ｐｒｅａｒａｔｉｏｎ?ｏｆＣＭａｓ?ｓｅｎｓｉｎｆｉｌｍ??

２．３仿生嗅觉检测系统的设计??２．３．１仿生嗅觉检测系统的总体设计??仿生嗅觉检测系统的组成如图２．７所示。图２．７?（ａ）展示了仿生嗅觉检测系统??的组成，该系统包含包含采样单元、检测室和用于记录数据的测量单元。在采样??单元中，通过控制４个电磁阀（２?Ｖ０２５－０６，浙江博....

本文编号：3968474