一种便携式苹果糖度无损检测仪的设计
发布时间：2021-04-27 13:49
随着国民经济的不断发展和生活水平不断提高,人们对于水果品质提出了更高的要求。开发便携式苹果糖度无损检测仪是为了快速准确的得到苹果的糖度含量信息,提高苹果的商品化处理水平。同时,其小巧便携的设计使得进行现场检测成为现实,从而给果园工作人员提供科学的管理依据,以及果商在储存和销售期进行质量分级等方面都有广阔的应用前景和市场。本文主要以烟台红富士苹果为研究对象,以苹果糖度含量为检测指标,设计并开发了无损苹果糖度检测仪。本设计创新的将光谱仪和收发光小件集成一体,减小产品体积和重量的同时,降低了设备成本。相比于国外同类产品高昂的价格、不完善的售后服务,弥补了国内空缺的局面,给果农和果商朋友带来较高性价比的实用产品。采用嵌入式的操作系统,使用户的使用更加简单、方便、高效。以该硬件平台为基础采用可见/近红外光谱分析技术,结合化学计量学分析方法开展了后续的研究,并取得了实质性的应用成果。本论文的主要研究工作和结论归纳如下:（1）查阅文献资料,对近红外光谱检测技术有了一定了解和掌握,同时比较了几种常见的光谱检测方法,根据它们各自的优缺点确定了本设计中所使用的漫透射光谱采集方式。（2）根据近红外光谱检测技...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.1.1 我国水果产业发展现状
1.1.2 本课题研究的意义
1.1.3 课题来源
1.2 国内外研究综述
1.2.1 国内研究综述
1.2.2 国外研究综述
1.3 商业化水果品质检测装置
1.4 用途介绍
1.5 近红外光谱水果糖度检测的技术难题
1.6 本文的主要研究内容及技术路线
1.6.1 主要研究内容
1.6.2 技术路线
1.7 本章小结
第2章 可见/近红外光谱检测技术及方法
2.1 可见/近红外光谱分析技术概述
2.1.1 技术简介
2.1.2 基本原理
2.2 近红外光谱技术常规检测方式
2.3 可见/近红外光谱分析中的化学计量学方法
2.3.1 校正模型建立方法
2.4 可见/近红外光谱预处理方法
2.5 数学模型的评价指标
2.6 光谱采集和建模软件介绍
2.7 本章小结
第3章 检测仪的硬件设计与实验方法
3.1 整体设计思想
3.2 苹果糖度无损检测仪的硬件设计
3.3 光路模块
3.3.1 光源的选择
3.3.2 光路的布置
3.3.3 光谱仪
3.4 数据处理模块
3.5 附件模块
3.6 本章小结
第4章 试验材料与方法
4.1 试验样本的准备
4.2 样本的预处理
4.3 样本光谱的采集
4.4 水果糖度的理化分析
4.4.1 分析原理
4.4.2 试验分析仪器
4.4.3 水果榨汁制样
4.5 本章小结
第5章 糖度预测模型的建立及检测
5.1 果皮对检测的影响
5.2 糖度预测模型的建立
5.2.1 光谱数据预处理
5.2.2 数学模型的建立
5.3 稳定性测试
5.4 软件界面
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 主要工作内容
6.2 创新点
6.3 存在的问题与不足
6.4 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]反射率归一化用于提高光谱法舌诊信噪比[J]. 赵静,李哲,李刚,林凌,Jean X.Gao,韩广琳. 光谱学与光谱分析. 2012(06)
[2]便携式近红外光谱仪的苹果糖度模型温度修正[J]. 王加华,戚淑叶,汤智辉,贾首星,李永玉. 光谱学与光谱分析. 2012(05)
[3]三种不同便携式可见/近红外分析仪对比研究[J]. 常冬,王加华,蒋圣楠,韩东海. 食品安全质量检测学报. 2011(05)
[4]基于人工神经网络的苹果可溶性固形物无损检测[J]. 代芬,洪添胜,尹令,代秋芳,张昆. 农机化研究. 2011(10)
[5]便携式水果内部品质近红外检测仪研究进展[J]. 刘燕德,高荣杰,孙旭东. 光谱学与光谱分析. 2010(10)
[6]哈姆林甜橙果实内在品质的可见-近红外漫反射光谱无损检测法[J]. 毛莎莎,曾明,何绍兰,郑永强,易时来,王亮,赵旭阳,邓烈. 食品科学. 2010(14)
[7]基于GA和SCMWPLS算法的NIR光谱信息变量提取研究[J]. 曹楠宁,王加华,李鹏飞,韩东海. 光谱学与光谱分析. 2010(04)
[8]便携式近红外光谱分析仪的研制及应用[J]. 叶华俊,刘立鹏,张学峰,周新奇,夏阿林,王健. 光学技术. 2008(S1)
[9]现代近红外光谱分析技术及其应用[J]. 冯放. 生命科学仪器. 2007(10)
[10]农业物料学的发展展望[J]. 于恩中,孙彦君. 中国科技信息. 2007(03)
博士论文
[1]麒麟瓜内部品质在线无损检测技术的实验研究[D]. 介邓飞.浙江大学 2014
[2]梨可溶性固形物和酸度的可见/近红外光谱静态和在线检测研究[D]. 孙通.浙江大学 2011
[3]水果内部品质可见/近红外光谱无损检测方法的实验研究[D]. 傅霞萍.浙江大学 2008
[4]水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究[D]. 刘燕德.浙江大学 2006
硕士论文
[1]猪肉新鲜度光谱模型的建立及传递方法研究[D]. 赵政.华中农业大学 2013
[2]植被的偏振光谱特性研究[D]. 刘杨.长春理工大学 2013
[3]便携式光纤光谱仪光学系统设计与分析[D]. 张国栋.西安电子科技大学 2013
[4]基于近红外光谱的绿茶品质成分快速检测技术的研究[D]. 徐荣荣.安徽农业大学 2012
[5]近红外光谱结合化学计量学用于烟气有害成分和卷烟工艺参数的研究[D]. 王淑霞.湖南大学 2011
[6]基于DSP机器视觉的水果分级系统[D]. 高林杰.南京航空航天大学 2011
[7]近红外光谱分析技术在烟草成分分析中的可用性研究[D]. 张怀宝.山东大学 2007
[8]近红外分析技术在甘蔗制糖生产上的应用研究[D]. 白燕.广西大学 2007
[9]绿茶品质相关成分的近红外定标模型的初步建立[D]. 张月玲.浙江大学 2006
[10]近红外光谱的信息特征提取[D]. 刘青格.江苏大学 2003
本文编号：3163579
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.1.1 我国水果产业发展现状
1.1.2 本课题研究的意义
1.1.3 课题来源
1.2 国内外研究综述
1.2.1 国内研究综述
1.2.2 国外研究综述
1.3 商业化水果品质检测装置
1.4 用途介绍
1.5 近红外光谱水果糖度检测的技术难题
1.6 本文的主要研究内容及技术路线
1.6.1 主要研究内容
1.6.2 技术路线
1.7 本章小结
第2章 可见/近红外光谱检测技术及方法
2.1 可见/近红外光谱分析技术概述
2.1.1 技术简介
2.1.2 基本原理
2.2 近红外光谱技术常规检测方式
2.3 可见/近红外光谱分析中的化学计量学方法
2.3.1 校正模型建立方法
2.4 可见/近红外光谱预处理方法
2.5 数学模型的评价指标
2.6 光谱采集和建模软件介绍
2.7 本章小结
第3章 检测仪的硬件设计与实验方法
3.1 整体设计思想
3.2 苹果糖度无损检测仪的硬件设计
3.3 光路模块
3.3.1 光源的选择
3.3.2 光路的布置
3.3.3 光谱仪
3.4 数据处理模块
3.5 附件模块
3.6 本章小结
第4章 试验材料与方法
4.1 试验样本的准备
4.2 样本的预处理
4.3 样本光谱的采集
4.4 水果糖度的理化分析
4.4.1 分析原理
4.4.2 试验分析仪器
4.4.3 水果榨汁制样
4.5 本章小结
第5章 糖度预测模型的建立及检测
5.1 果皮对检测的影响
5.2 糖度预测模型的建立
5.2.1 光谱数据预处理
5.2.2 数学模型的建立
5.3 稳定性测试
5.4 软件界面
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 主要工作内容
6.2 创新点
6.3 存在的问题与不足
6.4 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]反射率归一化用于提高光谱法舌诊信噪比[J]. 赵静,李哲,李刚,林凌,Jean X.Gao,韩广琳. 光谱学与光谱分析. 2012(06)
[2]便携式近红外光谱仪的苹果糖度模型温度修正[J]. 王加华,戚淑叶,汤智辉,贾首星,李永玉. 光谱学与光谱分析. 2012(05)
[3]三种不同便携式可见/近红外分析仪对比研究[J]. 常冬,王加华,蒋圣楠,韩东海. 食品安全质量检测学报. 2011(05)
[4]基于人工神经网络的苹果可溶性固形物无损检测[J]. 代芬,洪添胜,尹令,代秋芳,张昆. 农机化研究. 2011(10)
[5]便携式水果内部品质近红外检测仪研究进展[J]. 刘燕德,高荣杰,孙旭东. 光谱学与光谱分析. 2010(10)
[6]哈姆林甜橙果实内在品质的可见-近红外漫反射光谱无损检测法[J]. 毛莎莎,曾明,何绍兰,郑永强,易时来,王亮,赵旭阳,邓烈. 食品科学. 2010(14)
[7]基于GA和SCMWPLS算法的NIR光谱信息变量提取研究[J]. 曹楠宁,王加华,李鹏飞,韩东海. 光谱学与光谱分析. 2010(04)
[8]便携式近红外光谱分析仪的研制及应用[J]. 叶华俊,刘立鹏,张学峰,周新奇,夏阿林,王健. 光学技术. 2008(S1)
[9]现代近红外光谱分析技术及其应用[J]. 冯放. 生命科学仪器. 2007(10)
[10]农业物料学的发展展望[J]. 于恩中,孙彦君. 中国科技信息. 2007(03)
博士论文
[1]麒麟瓜内部品质在线无损检测技术的实验研究[D]. 介邓飞.浙江大学 2014
[2]梨可溶性固形物和酸度的可见/近红外光谱静态和在线检测研究[D]. 孙通.浙江大学 2011
[3]水果内部品质可见/近红外光谱无损检测方法的实验研究[D]. 傅霞萍.浙江大学 2008
[4]水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究[D]. 刘燕德.浙江大学 2006
硕士论文
[1]猪肉新鲜度光谱模型的建立及传递方法研究[D]. 赵政.华中农业大学 2013
[2]植被的偏振光谱特性研究[D]. 刘杨.长春理工大学 2013
[3]便携式光纤光谱仪光学系统设计与分析[D]. 张国栋.西安电子科技大学 2013
[4]基于近红外光谱的绿茶品质成分快速检测技术的研究[D]. 徐荣荣.安徽农业大学 2012
[5]近红外光谱结合化学计量学用于烟气有害成分和卷烟工艺参数的研究[D]. 王淑霞.湖南大学 2011
[6]基于DSP机器视觉的水果分级系统[D]. 高林杰.南京航空航天大学 2011
[7]近红外光谱分析技术在烟草成分分析中的可用性研究[D]. 张怀宝.山东大学 2007
[8]近红外分析技术在甘蔗制糖生产上的应用研究[D]. 白燕.广西大学 2007
[9]绿茶品质相关成分的近红外定标模型的初步建立[D]. 张月玲.浙江大学 2006
[10]近红外光谱的信息特征提取[D]. 刘青格.江苏大学 2003
本文编号：3163579
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3163579.html
