基于傳感器陣列的鮮食葡萄冷鏈微環(huán)境氣體檢測方法研究
發(fā)布時間:2021-11-22 19:55
已證明,冷鏈微環(huán)境中保證溫度的適宜和一定的氣體氛圍,可以延緩水果晚熟期,保證鮮活質(zhì)量。因此在冷鏈物流運輸過程中,如何實時檢測冷鏈環(huán)境中的氣體信號,并進而探究氣體信號與水果品質(zhì)變化的關(guān)系,實現(xiàn)冷鏈過程動態(tài)監(jiān)測,是當前冷鏈物流產(chǎn)業(yè)中亟需解決的關(guān)鍵問題;诖吮尘,本論文針對冷鏈物流中鮮食葡萄的保鮮問題提出基于傳感器陣列的氣體檢測方法并開展了一系列研究。針對鮮食葡萄保鮮的氣體成分及其理化體積分數(shù)范圍,通過調(diào)研比較現(xiàn)有氣體傳感器技術(shù),選擇多種金屬氧化物傳感器(11個TGS系列傳感器)和電化學(xué)傳感器(2個霍尼韋爾的4SO2-2000系列)構(gòu)成初始陣列。通過利用現(xiàn)有氣體傳感器測試平臺對其進行了系統(tǒng)的測試,分析響應(yīng)曲線,提取特征參數(shù),比較傳感器針對目標氣體的性能。測試的氣體成分主要包括冷鏈微環(huán)境中的二氧化硫(SO2)氣體、二氧化碳(CO2)氣體和氧氣(O2),為了提高適應(yīng)性,還探討了傳感器對工業(yè)環(huán)境中常見的甲烷(CH4)和一氧化碳(CO)兩種干擾性氣體的響應(yīng)。為了實現(xiàn)使用較少的傳感器實現(xiàn)目標...
【文章來源】:山東工商學(xué)院山東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
部分MOX傳感器的實物圖
(a)結(jié)構(gòu)圖 (b)實物圖圖 2.2 電化學(xué)型氣體傳感器結(jié)構(gòu)圖及實物照片電化學(xué)傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學(xué)傳感器由感應(yīng)電極(或工作電極)和對比電極組成,并由一個薄電解層隔開,當氣體擴散進入傳感器后發(fā)生氧化或還原反應(yīng),產(chǎn)生電流并通過外電路流經(jīng) 2 個電極,電流與氣體濃度成正比例變化。如果氣體的濃度不斷升高,電流也不斷增加,傳感器對氣體濃度的響應(yīng)將不成線性,因此兩電極傳感器有局限性,為此引入了第三電極,即參考電極。電化學(xué)傳感器主要由透氣膜、電極、電解質(zhì)、過濾器等組成。本文選取調(diào)研的電化學(xué)傳感器都是三電極的。針對鮮食葡萄冷鏈微環(huán)境中含有 SO2氣體,表 2.4 列出了本文調(diào)研的針對 SO2檢測的電化學(xué)型氣體傳感器的典型型號及參數(shù)。表 2.4 SO2電化學(xué)型氣體傳感器的型號及參數(shù)[54]類型 型號 量程 精度/靈敏度 氣體MF-20 0-20ppm ±0.5ppm SO2
從而可對數(shù)據(jù)進一步分析。圖 2.3 標準配氣源 圖 2.4 測試系統(tǒng)實物圖2.3.2 軟件設(shè)置測試平臺的軟件是基于 LabVIEW 編程平臺實現(xiàn)的。LabVIEW 是一種可視化編程語言,具有很強的人機交互性、靈活性以及可讀性,并且 LabVIEW 可以很好的與MATLAB、C 語言等結(jié)合,更好地對數(shù)據(jù)分析與處理。測試中首先在配氣測試表中設(shè)置每種氣體成分需要的檢測濃度,然后在配氣過程中,通過 LabVIEW 中的文件讀取,把表格中設(shè)置的數(shù)值讀取進來,從而根據(jù)表中的數(shù)值進行動態(tài)配氣。在配氣過程中,干燥的合成空氣作為稀釋和清洗的作用,根據(jù)公式(2-1)可以得出稀釋時各個 MFC 的流量轉(zhuǎn)換關(guān)系[30]。12341'1x1CxxxxxxFlowFlowFlowFlowFlowC (2-1)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于傳感器陣列優(yōu)化的東北山參品質(zhì)檢測方法研究[J]. 趙格格,俞瑜,鄭樂,樓雄偉,李劍,惠國華. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2017(05)
[2]用于山核桃陳化時間檢測的電子鼻傳感器陣列優(yōu)化[J]. 徐克明,王俊,鄧凡霏,韋真博,程紹明. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(03)
[3]三大保鮮技術(shù)在蔬菜貯藏中的應(yīng)用研究進展[J]. 馬玉芳,李秋榮. 青海農(nóng)林科技. 2016(03)
[4]農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流背景下的果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)應(yīng)用[J]. 周斌,費漢華,劉小更. 價值工程. 2016(26)
[5]鮮食葡萄冷鏈物流氣體傳感器響應(yīng)特征試驗研究[J]. 王想,肖新清,朱志強,張永軍,張小栓. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2016(01)
[6]電子鼻傳感器陣列優(yōu)化對豬肉新鮮度法的檢測[J]. 王智凝,鄭麗敏,方雄武,楊璐. 肉類研究. 2015(05)
[7]我國果蔬冷鏈物流研究[J]. 覃昊,李相林. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(11)
[8]基于KPCA和CIPSO-PNN的煤與瓦斯突出強度辨識模型[J]. 王雨虹,付華,張洋. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
[9]我國果蔬冷鏈物流建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 常麗娜,韓星. 中國果菜. 2015(02)
[10]基于遺傳PNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的真空閥自動調(diào)試系統(tǒng)[J]. 嚴?,周鳳星,張偉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2015(01)
博士論文
[1]乙烯對采后低溫冷藏桃果實香氣合成調(diào)控的分子機理研究[D]. 王貴章.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
碩士論文
[1]面向氣體傳感器與電子鼻的測試平臺設(shè)計及分析方法研究[D]. 劉峰.山東工商學(xué)院 2017
[2]典型葉類蔬菜低溫冷藏工藝的研究[D]. 林永艷.上海海洋大學(xué) 2013
[3]氣體傳感器陣列檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 馬亞彬.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]氣敏傳感器陣列優(yōu)化應(yīng)用研究[D]. 彭婧.華中科技大學(xué) 2008
[5]電子鼻氣敏傳感器的溫度調(diào)制特性研究[D]. 唐蕓.重慶大學(xué) 2007
本文編號:3512349
【文章來源】:山東工商學(xué)院山東省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
部分MOX傳感器的實物圖
(a)結(jié)構(gòu)圖 (b)實物圖圖 2.2 電化學(xué)型氣體傳感器結(jié)構(gòu)圖及實物照片電化學(xué)傳感器通過與被測氣體發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生與氣體濃度成正比的電信號來工作。典型的電化學(xué)傳感器由感應(yīng)電極(或工作電極)和對比電極組成,并由一個薄電解層隔開,當氣體擴散進入傳感器后發(fā)生氧化或還原反應(yīng),產(chǎn)生電流并通過外電路流經(jīng) 2 個電極,電流與氣體濃度成正比例變化。如果氣體的濃度不斷升高,電流也不斷增加,傳感器對氣體濃度的響應(yīng)將不成線性,因此兩電極傳感器有局限性,為此引入了第三電極,即參考電極。電化學(xué)傳感器主要由透氣膜、電極、電解質(zhì)、過濾器等組成。本文選取調(diào)研的電化學(xué)傳感器都是三電極的。針對鮮食葡萄冷鏈微環(huán)境中含有 SO2氣體,表 2.4 列出了本文調(diào)研的針對 SO2檢測的電化學(xué)型氣體傳感器的典型型號及參數(shù)。表 2.4 SO2電化學(xué)型氣體傳感器的型號及參數(shù)[54]類型 型號 量程 精度/靈敏度 氣體MF-20 0-20ppm ±0.5ppm SO2
從而可對數(shù)據(jù)進一步分析。圖 2.3 標準配氣源 圖 2.4 測試系統(tǒng)實物圖2.3.2 軟件設(shè)置測試平臺的軟件是基于 LabVIEW 編程平臺實現(xiàn)的。LabVIEW 是一種可視化編程語言,具有很強的人機交互性、靈活性以及可讀性,并且 LabVIEW 可以很好的與MATLAB、C 語言等結(jié)合,更好地對數(shù)據(jù)分析與處理。測試中首先在配氣測試表中設(shè)置每種氣體成分需要的檢測濃度,然后在配氣過程中,通過 LabVIEW 中的文件讀取,把表格中設(shè)置的數(shù)值讀取進來,從而根據(jù)表中的數(shù)值進行動態(tài)配氣。在配氣過程中,干燥的合成空氣作為稀釋和清洗的作用,根據(jù)公式(2-1)可以得出稀釋時各個 MFC 的流量轉(zhuǎn)換關(guān)系[30]。12341'1x1CxxxxxxFlowFlowFlowFlowFlowC (2-1)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于傳感器陣列優(yōu)化的東北山參品質(zhì)檢測方法研究[J]. 趙格格,俞瑜,鄭樂,樓雄偉,李劍,惠國華. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2017(05)
[2]用于山核桃陳化時間檢測的電子鼻傳感器陣列優(yōu)化[J]. 徐克明,王俊,鄧凡霏,韋真博,程紹明. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(03)
[3]三大保鮮技術(shù)在蔬菜貯藏中的應(yīng)用研究進展[J]. 馬玉芳,李秋榮. 青海農(nóng)林科技. 2016(03)
[4]農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流背景下的果蔬氣調(diào)保鮮技術(shù)應(yīng)用[J]. 周斌,費漢華,劉小更. 價值工程. 2016(26)
[5]鮮食葡萄冷鏈物流氣體傳感器響應(yīng)特征試驗研究[J]. 王想,肖新清,朱志強,張永軍,張小栓. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2016(01)
[6]電子鼻傳感器陣列優(yōu)化對豬肉新鮮度法的檢測[J]. 王智凝,鄭麗敏,方雄武,楊璐. 肉類研究. 2015(05)
[7]我國果蔬冷鏈物流研究[J]. 覃昊,李相林. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2015(11)
[8]基于KPCA和CIPSO-PNN的煤與瓦斯突出強度辨識模型[J]. 王雨虹,付華,張洋. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2015(02)
[9]我國果蔬冷鏈物流建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 常麗娜,韓星. 中國果菜. 2015(02)
[10]基于遺傳PNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的真空閥自動調(diào)試系統(tǒng)[J]. 嚴?,周鳳星,張偉. 儀表技術(shù)與傳感器. 2015(01)
博士論文
[1]乙烯對采后低溫冷藏桃果實香氣合成調(diào)控的分子機理研究[D]. 王貴章.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2014
碩士論文
[1]面向氣體傳感器與電子鼻的測試平臺設(shè)計及分析方法研究[D]. 劉峰.山東工商學(xué)院 2017
[2]典型葉類蔬菜低溫冷藏工藝的研究[D]. 林永艷.上海海洋大學(xué) 2013
[3]氣體傳感器陣列檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 馬亞彬.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]氣敏傳感器陣列優(yōu)化應(yīng)用研究[D]. 彭婧.華中科技大學(xué) 2008
[5]電子鼻氣敏傳感器的溫度調(diào)制特性研究[D]. 唐蕓.重慶大學(xué) 2007
本文編號:3512349
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