發(fā)布時間：2020-11-15 06:16

　　 “手中有糧,心中不慌”。保障糧食安全對中國來說是永恒的課題,我國糧食逐年增產,如何有效的保障糧食安全是儲糧工作者的研究重點。糧食在糧倉儲存過程中會受到很多方面的影響,比如生物場和非生物場,而這些影響因素會導致糧倉內糧食發(fā)熱、發(fā)霉以及病蟲害等現象發(fā)生,進而危及糧食儲藏安全。因此研究一套射頻式溫濕水在線檢測儀,用來及時的觀察收集處理糧倉內的糧食水分,糧倉內環(huán)境溫度、濕度,這對安全儲糧具有非常重要的意義。本文針對糧食儲藏過程中糧食水分、糧倉內溫度、濕度實時在線檢測這一問題,開發(fā)了一套射頻式糧倉溫濕水檢測儀,實現了糧倉內溫濕水多參數在線檢測。主要研究內容如下:(1)溫濕水檢測儀原理分析。本檢測儀檢測水分的基本原理依據的是玉米介電常數和其含水量存在一定的線性相關性。常溫下水的介電常數為80F?m~(-1),空氣的介電常數為1F?m~(-1),而植物組織的介電常數通常為2~4F?m~(-1)。玉米的介電常數主要受其含水量的影響,當溫度與測試信號頻率一定時,含水量增加,其介電常數也相應增加。(2)溫濕水檢測儀的硬件設計。設計了以STM32F103RCT6嵌入式單片機為核心的糧倉溫濕水檢測儀,采用模塊化的設計思路,主要包括信號源模塊、差分相位檢波模塊、電壓放大模塊、核心CPU模塊。在測量單元上,采用了差分原理,用隱蔽式雙探頭探測的方式,將溫度等干擾水分測量的影響因素減小到最小,有效實現了糧倉水分的測量。同時通過對探測單元探針的分析,選取了最優(yōu)的參數,來保障實現精確測量。(3)溫濕水檢測儀軟件設計。軟件上也采用了模塊化的思想,通過KEIL MDK V5開發(fā)平臺采用庫函數編寫下位機軟件,將時鐘子程序、電壓采集子程序、串口通訊子程序、溫濕度子程序整合到一起,實現了糧倉多參數采集的軟件功能。上位機采用LabVIEW系統(tǒng)軟件設計,實現了數據可視化以及控制檢測儀的功能,為糧倉的多參數采集提供了保障。(4)溫濕水檢測儀的標定。嚴格按照GB/T5497-1985《糧食、油料檢驗水分測定法》中的水分測量的具體操作步驟測得糧食水分。通過單個檢測儀標定系統(tǒng),將玉米實際水分與溫濕水檢測儀測得的相應電壓值通過最小二乘法對其進行了標定,建立了最優(yōu)數學模型,將誤差減小到最小。(5)溫濕水檢測儀實驗驗證。設計了小型糧倉實驗,對檢測儀在線檢測糧倉溫度、濕度、糧食水分進行48天的實驗驗證,實現了糧倉多參數在線檢測。將實際水分與系統(tǒng)測量水分進行對比,結果表明,玉米含水率測定最大絕對誤差絕對值為0.82%,平均絕對誤差絕對值均在0.3%以內,平均誤差符合國標規(guī)定的±0.5%的檢測精度。除通風外,各項指標檢測穩(wěn)定,系統(tǒng)穩(wěn)定性較好,可以有效的對糧倉溫度、濕度、糧食水分參數進行在線實時檢測。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S379.3
【部分圖文】：

技術路線

設計了差分式糧倉實驗結果表明采用射頻方法關系，但是受溫度等干擾因驗效果較好，有效消除了溫度水分檢測基本原理基于射頻原理，其原理與電在導體中進行傳播的。工作磁波的方式來傳輸，在傳輸射信號，這時就可以用檢波反射信號之間的波形差來得到

就可以得到介質的特性。本文提到的檢測儀就是利用玉米測量。常溫下水的介電常數為-180F m，空氣的介電常數為1F電常數通常為-12~4F m。玉米的介電常數主要受其含水量的的研究，當溫度與測試信號頻率一定時，含水量增加，其介電常數和其含水量存在一定的線性相關性 。由射頻原理可得，介電元測得，其表現形式為電壓，本實驗利用含水量與電壓進行標出玉米含水量。溫濕水檢測儀系統(tǒng)組成水檢測儀系統(tǒng)組成如圖 2.2 所示，主要由三部分組成，第 1 部分水分檢測儀，溫度、濕度檢測儀，第 2 部分主控器單元，第 3要由上位機 LabVIEW 軟件編寫）。
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鄧進軍;李連國;;多功能機車電路中頻檢測儀的研制與應用[J];京鐵科技通訊(太原刊);2004年04期

2 彭淑慧;;《體化家用三高檢測儀》[J];藝術教育;2018年15期

3 張知友;;好成績就是這樣“吹”出來的[J];中國學校體育;2017年02期

4 楊瑞祥;;金剛石拉絲模激光檢測儀[J];無損檢測;1993年05期

5 宋利輝;;便攜式視頻顯示器檢測儀設計[J];現代經濟信息;2017年07期

6 蔡妍娜;;基于多核心的便攜式多線檢測儀的設計與實現[J];電子技術;2017年09期

7 王文煥;;果蔬檢測儀設計的概況[J];科技與創(chuàng)新;2016年03期

8 ;歐盟研發(fā)新型快速化學品檢測儀[J];精細與專用化學品;2016年09期

9 W.KJ;;歐盟研發(fā)新型快速化學品檢測儀[J];軍民兩用技術與產品;2016年19期

10 王洛;;家用空氣檢測儀實用幾何[J];大眾用電;2015年01期

相關博士學位論文 前4條

1 王嘉寧;基于中紅外吸收光譜技術的設施園藝CO_2測控系統(tǒng)的研制[D];吉林大學;2017年

2 胡筱;移動監(jiān)測設備用于COPD患者環(huán)境健康效應研究：一項探索性初步研究[D];北京協和醫(yī)學院;2016年

3 徐曉龍;新型溶解氧檢測儀探頭的研制[D];中國科學技術大學;2010年

4 王曉明;基于大氣腐蝕檢測儀的鋅在大氣環(huán)境中腐蝕行為的研究[D];山東大學;2016年

相關碩士學位論文 前10條

1 牛立坤;差分式糧倉溫濕水一體在線檢測儀的研究[D];吉林大學;2019年

2 魏化雨;基于FPGA的無線聲發(fā)射橋梁結構健康檢測儀設計[D];深圳大學;2018年

3 童玉生;自容式海水葉綠素檢測儀研究與設計[D];華北電力大學;2018年

4 伍宸;六氟化硫密度檢測儀的研制[D];山西大學;2018年

5 丁欣;基于超聲波相位差法的氫氣檢測儀設計[D];哈爾濱理工大學;2017年

6 石虬;新型圍護結構傳熱系數檢測儀的開發(fā)研究[D];東華大學;2013年

7 吳玉俊;基于FPGA的PCI板卡式通用超聲檢測儀研制[D];南昌航空大學;2018年

8 黨肖冰;便攜式超聲波換能器安裝檢測儀的設計[D];西安理工大學;2018年

9 王偉武;非分光紅外CO_2濃度檢測儀研究[D];東北大學;2015年

10 陳春龍;智能高清車位檢測儀的設計及在停車場管理系統(tǒng)中的應用[D];燕山大學;2017年

本文編號：2884445