農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹課件

農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)的幾種方法介紹

農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹Contents

目錄近紅外光譜分析技術(shù)電子鼻技術(shù)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)核磁共振和聲震動(dòng)技術(shù)4123農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹近紅外光譜分析技術(shù)紅外計(jì)算技術(shù)的發(fā)展Norris對(duì)谷物分析是采用單波長(zhǎng)線性回歸或多波長(zhǎng)多元線性回歸的方法得到定量結(jié)果Kowalski教授開(kāi)始化學(xué)計(jì)量學(xué)的研究賦予了近紅外技術(shù)新的發(fā)展點(diǎn)非線性校正在光譜分析中的應(yīng)用逐漸增多50年代70年代90年代農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹近紅外光譜分析技術(shù)近紅外光譜分析技術(shù)的原理

近紅外光譜分析技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展以及化學(xué)計(jì)量學(xué)方法研究的日益深入而發(fā)展起來(lái)的，近紅外光NIR(NearInfrared)是介于可見(jiàn)光譜區(qū)和中紅外光譜區(qū)之間的電磁波,其波長(zhǎng)范圍約為780-2526nm,有機(jī)物以及部分無(wú)機(jī)物分子中化學(xué)鍵結(jié)合的各種基團(tuán)(如C-C,N-C,O-C,O-H,N-H)的運(yùn)動(dòng)(伸縮、振動(dòng)、彎曲等)都有它固定的振動(dòng)頻率。當(dāng)分子受到紅外線照射時(shí),被激發(fā)產(chǎn)生共振,同時(shí)光的能量一部分被吸收,測(cè)量其吸收光,可以得到極為復(fù)雜的圖譜。這種圖譜就表示被測(cè)物質(zhì)的特征。不同物質(zhì)在近紅外區(qū)域有豐富的吸收光譜,每種成分都有特定的吸收特征,這為近紅外光譜定量分析提供了基礎(chǔ)。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹近紅外光譜學(xué)中化學(xué)計(jì)量學(xué)的內(nèi)容農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹近紅外光譜分析技術(shù)的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，近紅外光譜法可以不經(jīng)過(guò)樣品分離,直接由近紅外光譜測(cè)定出其中的多種成分含量,省去了化學(xué)分析方法中的稱量、定容等繁瑣步驟,具有速度快、效率高、成本低、重現(xiàn)性好、方便等特點(diǎn)。

可以同時(shí)測(cè)定同一樣品的多個(gè)不同組分含量,而水果的許多品質(zhì)指標(biāo)，如農(nóng)藥殘留，糖度、酸度、堅(jiān)實(shí)度，以及蔬菜的病變、維生素等物質(zhì)含量，恰恰需要無(wú)損檢測(cè)因此近幾年來(lái),利用近紅外光譜分析技術(shù)進(jìn)行果品品質(zhì)的研究正在形成一個(gè)新的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹電子鼻技術(shù)什么是電子鼻？電子鼻是利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)圖案來(lái)識(shí)別氣味的電子系統(tǒng)，它可以在幾小時(shí)、幾天甚至數(shù)月的時(shí)間內(nèi)連續(xù)地、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)特定位置的氣味狀況。電子鼻組成電子鼻主要由氣味取樣操作器、氣體傳感器陣列和信號(hào)處理系統(tǒng)三種功能器件組成。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹電子鼻的工作原理電子鼻識(shí)別的主要機(jī)理是在陣列中的每個(gè)傳感器對(duì)被測(cè)氣體都有不同的靈敏度，例如，一號(hào)氣體可在某個(gè)傳感器上產(chǎn)生高響應(yīng)，而對(duì)其他傳感器則是低響應(yīng)；同樣，二號(hào)氣體產(chǎn)生高響應(yīng)的傳感器對(duì)一號(hào)氣體則不敏感，歸根結(jié)底，整個(gè)傳感器陣列對(duì)不同氣體的響應(yīng)圖案是不同的，正是這種區(qū)別，才使系統(tǒng)能根據(jù)傳感器的響應(yīng)圖案來(lái)識(shí)別氣體。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹傳感器陣列數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳感器陣列的模擬輸出經(jīng)Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)處理和模式識(shí)別系統(tǒng)被測(cè)嗅覺(jué)的強(qiáng)度既可用每個(gè)傳感器的輸出的絕對(duì)電壓、電阻或電導(dǎo)來(lái)表示,也可用相對(duì)信號(hào)值如歸一化的電阻或電導(dǎo)值,即它們的變化率來(lái)比較嗅味的性質(zhì)。

傳感器陣列的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹在電子鼻系統(tǒng)的研究中,目前十分引人關(guān)注的3個(gè)方面:電子鼻技術(shù)的研究現(xiàn)狀研究對(duì)微量氣體分子瞬時(shí)敏感的檢測(cè)器,以得到與氣體化學(xué)成分相對(duì)應(yīng)的信號(hào)研究對(duì)檢測(cè)得到的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別與分類的數(shù)據(jù)處理器,以便將有用信號(hào)與噪聲加以分離研究將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為感官評(píng)定指標(biāo)的智能解釋器,以得到與人的感官感受相符的結(jié)果農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹電子鼻技術(shù)的應(yīng)用前景電子鼻具有便攜及實(shí)時(shí)、在線、原位分析等特點(diǎn),可用于氣味鑒別、復(fù)雜環(huán)境下氣體濃度鑒別和可燃?xì)怏w、有機(jī)揮發(fā)物或有毒氣體的鑒別,具有廣泛的應(yīng)用前景。電子鼻技術(shù)的長(zhǎng)處在于對(duì)氣體進(jìn)行定性分析。近20年來(lái)，電子鼻研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。盡管受敏感膜材料、制造工藝、數(shù)據(jù)處理方法等方面的限制，電子鼻的檢測(cè)與識(shí)別范圍與人們的期望還存在距離，但是，將之應(yīng)用于食品、化妝品、香料香精等輕工業(yè)品香氣質(zhì)量評(píng)定的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟了。

農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹機(jī)器視覺(jué)技術(shù)機(jī)器視覺(jué)就是是指用攝影機(jī)和電腦代替人眼對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量等，并進(jìn)一步做圖形處理，用電腦處理成為更適合人眼觀察或傳送給儀器檢測(cè)的圖像。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹機(jī)器視覺(jué)的工作原理

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格/不合格、有/無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹機(jī)器視覺(jué)的關(guān)鍵性技術(shù)（1）光照照明技術(shù)（2）光學(xué)鏡頭（3）CCD攝像機(jī)（4）圖像采集卡（5）視覺(jué)傳感器農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的工作原理農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用第一是定位功能，能夠自動(dòng)判斷感興趣的物體、產(chǎn)品在什么位置，并將位置信息通過(guò)一定的通訊協(xié)議輸出，此功能多用于全自動(dòng)裝配和生產(chǎn)，如自動(dòng)組裝、自動(dòng)焊接、自動(dòng)包裝、自動(dòng)灌裝、自動(dòng)噴涂，多配合自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（機(jī)械手、焊槍、噴嘴等）。第二是測(cè)量功能，也就是能夠自動(dòng)測(cè)量產(chǎn)品的外觀尺寸，比如外形輪廓、孔徑、高度、面積測(cè)量等。第三是缺陷檢測(cè)功能，這是視覺(jué)系統(tǒng)用的最多的一項(xiàng)功能，它可以檢測(cè)產(chǎn)品表面的相關(guān)信息，如：包裝正誤，包裝是否正確、印刷有無(wú)錯(cuò)誤、表面有無(wú)刮傷或顆粒、破損、有無(wú)油污、灰塵、塑料件有無(wú)穿孔、雨霧注塑不良等。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹機(jī)器視覺(jué)的發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)方面的趨勢(shì)是數(shù)字化、實(shí)時(shí)化、智能化基于嵌入式的產(chǎn)品將取代板卡式產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)下降，市場(chǎng)份額迅速擴(kuò)大農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹核磁共振技術(shù)核磁共振是處于靜磁場(chǎng)中的原子核在另一交變磁場(chǎng)作用下發(fā)生的物理現(xiàn)象。通常人們所說(shuō)的核磁共振指的是利用核磁共振現(xiàn)象獲取分子結(jié)構(gòu)、人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的技術(shù)。并不是是所有原子核都能產(chǎn)生這種現(xiàn)象，原子核能產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象是因?yàn)榫哂泻俗孕Ｔ雍俗孕a(chǎn)生磁矩，當(dāng)核磁矩處于靜止外磁場(chǎng)中時(shí)產(chǎn)生核進(jìn)動(dòng)和能級(jí)分裂。在交變磁場(chǎng)作用下，自旋核會(huì)吸收特定頻率的電磁波，從較低的能級(jí)躍遷到較高能級(jí)。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹核磁共振發(fā)展歷史1946年，哈佛大學(xué)珀賽爾(E.M.Purcell)用吸收發(fā)首次觀測(cè)到石蠟中質(zhì)子的核磁共振（NMR），幾乎同時(shí)美國(guó)斯坦福大學(xué)布洛赫(F.Block)用感應(yīng)法發(fā)現(xiàn)液態(tài)水的核磁共振現(xiàn)象。為此，他們分享拉1952年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。早期的核磁共振主要采取連續(xù)波技術(shù)，靈敏度較低，1966年發(fā)展起來(lái)的脈沖傅立葉變換核磁共振技術(shù)，使信號(hào)采集由頻域變?yōu)闀r(shí)域，大大提高拉檢測(cè)靈敏度，使研究底自然豐度的核成為現(xiàn)實(shí)。1971年，琴納（E。JEENER）提出拉具有兩個(gè)獨(dú)立時(shí)間變量的二維核磁共振概念。隨后，1971年，恩斯特（R。ERNST）等首次成功實(shí)現(xiàn)拉二維核磁共振實(shí)驗(yàn)，從此核磁共振技術(shù)進(jìn)入拉一個(gè)新時(shí)代。農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)方法介紹核磁共振的應(yīng)用在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家核磁共振技術(shù)被運(yùn)用于化工、石油、橡膠、建材、食品、冶金、地質(zhì)、國(guó)防、環(huán)保、紡織及其它工業(yè)部門，其用途日益廣泛。

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