食品粉体螺旋输送荷电特性及消除试验研究

研究食品粉体螺旋输送过程荷电特性及静电消除方法,以期为食品粉体包装除静电提供理论基础及技术。首先利用法拉第筒搭建食品粉体螺旋输送静电测试试验平台,以小麦淀粉、小麦粉为试验材料,测试螺旋转速、输送长度对粉体荷电影响。然后基于接触起电和静电平衡理论,提出了改变输送装置表面诱导电势,降低其与粉体之间的总电势差,减少粉体螺旋输送过程中起电量的方法,并完成实验验证。平均粒径为20μm的小麦淀粉与平均粒径为100μm的小麦粉静置状态下荷质比均值分别为0.22 nC/g、0.42 nC/g,静电饱和状态时平均荷质比分别为0.4 nC/g、0.47nC/g。粉体达到静电饱和之前,在螺旋输送转速为80~120 r/min,两者的平均荷质比随螺旋转速的增加而减小,随输送长度的增加而增大。螺旋喂料机压差达到100 V时,小麦淀粉与小麦粉的荷质比分别下降22%、23%。研究结果表明:粉体与螺旋喂料机摩擦接触是其荷电量增加的主要原因,粉体粒径、螺旋转速和输送长度对食品粉体螺旋输送荷电量均存在显著影响。通过改变螺旋输送装置表面诱导电势减少粉体荷电量,为食品粉体除静电技术提供参考。

基于Android的草莓电特性参数采集系统设计与实现

阻抗谱技术是一种无损伤电特性测量方法,草莓病害检测中尝试引入阻抗谱技术,为确保阻抗谱技术得到准确的实验结果,测量前后要能够准确记录每次实验数据。草莓种植地通常位于户外,实验检测场景因素在网络和供电上受到限制。考虑到实验参数和实验环境的影响,结合终端上移动应用程序便携、易用和功耗低等优势,课题组基于Android平台架构,开发了一款草莓电特性参数采集系统的应用程序,该程序设计了系统登录、健康草莓和患病草莓参数信息输入三个界面,登录界面负责用户识别,健康和患病草莓界面负责采集实验数据并进行文件保存。应用程序开发完成后对所有功能进行测验,实验测量数据都能准确记录保存,实验结果达到了预期目标。

介电特性测量技术在肝癌诊断与治疗中的研究进展

介电特性是生物组织在电磁场作用下表现出的固有物理属性。细胞癌变引起细胞膜的组成和通透性的改变,导致肿瘤组织表现出较高的介电特性。由于常规肝脏筛查指标的敏感性和特异度不高,因此可以利用生物组织介电特性作为一种新的生物标志物用于肝癌快速准确鉴别。本文首先介绍了组织介电特性测量常用方法,在此基础上总结了介电特性测量在肝癌诊断和射频消融中的研究进展,最后对介电特性测量技术的未来发展及其临床实践的改进方向进行了展望。

高频方波电场-温度场作用下环氧树脂介电特性劣化协同效应

高频变压器环氧树脂固封绝缘系统长期承受高频方波电压应力和热应力,环氧树脂在高频方波电压应力和热应力下的绝缘性能劣化严重制约着高频变压器的运行可靠性。以往研究多在交流正弦电场与温度场作用下对环氧树脂介电特性进行分析,缺乏环氧树脂在高频方波电场-温度场作用下介电特性变化的研究。搭建高频方波电压与温度联合老化实验平台,对不同老化电场强度、温度条件下环氧树脂样片进行介电特性研究,并将电热联合老化结果与单独热老化、电老化结果进行对比分析。实验结果表明,电热联合老化对环氧树脂介电特性的影响更显著,且大于电、热的叠加作用,即电热联合老化过程中存在着协同效应。通过构建环氧树脂在高频方波电压下的极化损耗计算模型,阐明了在高频方波电场作用下,由环氧树脂极化损耗引起的样片温度升高是加剧环氧树脂介电特性劣化的重要原因。该研究结果可为高频变压器绝缘状态评估提供参考。

嫦娥四号着陆区次表层介电特性全波形反演与仿真验证

介电特性是决定雷达波在物质中传播速度的重要参数.嫦娥四号测月雷达提供的高垂向分辨率次表层雷达剖面信息有助于加深对月球次表层物质介电特性的理解与认识.全波形反演法充分利用雷达波场的运动学和动力学信息,根据雷达波模拟结果与真实数据的差异计算更新参数,迭代初始介电模型实现对次表层介电剖面的反演.本文结合嫦娥四号测月雷达数据与时域有限差分方法下均质模型和随机等效介质模型的雷达回波特性,确定随机等效介质模型能够更好地模拟嫦娥四号着陆区次表层物质的介电特性.全波形方法反演的介电模型与真实模型在大部分区域的相对介电常数误差小于0.2,为反演月壤厚度及构建次表层温度模型提供了重要的数据支撑.

食品的介电特性在食品干燥过程中的在线无损检测技术

选用标准蔗糖、新鲜胡萝卜、葱、蘑菇和生菜为原料,研究干燥过程中原料电特性参数电容和水分含量的变化规律以及它们之间的相关性。结果表明60℃温度下热风干燥几种新鲜蔬菜,其水分含量随着干燥时间的延长而下降,到一定的水分含量后质量不再发生变化,电容的变化趋势与水分的变化相同,质量不变时电容也趋于恒定,两者之间存在极显著的线性正相关性,说明干燥过程中水分含量的测定可以用检测相对应点的电容值来计算,从而实现在线、无损监控食品干燥过程。

晶粒尺寸对Ba_(0.80)Sr_(0.20)TiO_3陶瓷介电铁电特性的影响

利用微波烧结技术和传统烧结技术制备了晶粒尺寸在 0 .8～ 15 μm的Ba0 .80 Sr0 .2 0 TiO3陶瓷 ,并对样品的介电特性和铁电特性进行了测试 ,分析了晶粒尺寸对材料介电和铁电性能的影响 .实验结果表明 :微波烧结技术可以有效地控制Ba0 .80 Sr0 .2 0 TiO3陶瓷的晶粒尺寸 .晶粒尺寸降低 ,材料的介电常数大幅度提高 ,弥散指数降低 .在外电场作用下 ,材料介电常数呈现明显的非线性效应 ,晶粒尺寸的大小对非线性效应产生影响 .随晶粒尺寸的降低 ,材料的矫顽电压。

人体耳穴电特性3参数模型

用微机实验系统测定耳穴电参数．根据耳穴瞬态响曲线，设计由等效电阻、电容和电位构成的三参数模型（ＴＰＭ），模拟耳穴电特性．模拟测量和数学分析所得响应函数ｕｅ（ｔ）与耳穴响应ｕａ（ｔ）符合较好．耳穴与ＴＰＭ实验数据配对比较无显著差异，ｐ＞０．０５．ＴＰＭ能较好地反应与描述耳穴系统．这为深入研究耳穴电特性及其应用提供了重要的基础和一种新的方法．

人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术进展

科学研究早已证实,人体组织的电特性参数(包括电导率和电容率)在正常组织与肿瘤组织之间差异较大,因此测量人体活体组织的电特性参数变化有可能成为肿瘤早期诊断的有效手段。磁共振成像(MRI)本质上是非电离电磁场,即强的静磁场、梯度磁场和射频电磁场与人体组织的相互作用,因此MRI影像信息中必然包含人体组织的电特性信息。MRI领域近年来新兴的研究热点之一人体组织电特性磁共振断层成像(MR EPT)技术,其就是研究如何从MRI影像信息中有效提取人体组织电特性信息。本文概述MR EPT技术的产生背景,从反映电磁场基本运动规律的麦克斯韦方程组出发,解析给出MR射频场与人体组织电特性参数之间的量化关系,深入剖析了3 T和7 T不同场强下MR EPT成像方法的国际研究进展以及潜在的技术突破口。同时,还介绍目前运用MR EPT技术开展的动物实验和前期临床人体测试等情况,展示这一新兴技术的诱人前景。

非线性绝缘电介质介电特性表征与测试

非线性是导致问题复杂化的关键因素之一，且存在于几乎所有物理现象之中。电气绝缘介质的非线性介电行为在科学层面提供了更广泛的研究空间，同时在工程技术层面为电气绝缘结构设计、更高电压等级电力设备研发提供了新的破解瓶颈问题的技术途径。具有电场调控功能的非线性绝缘材料，被称为“智能绝缘材料”，已在大型电机端部绝缘和电缆附件防电晕结构得到广泛的应用。随着高压直流绝缘技术的进步，电气绝缘材料和绝缘结构非线性介电特性和机理研究得到越来越广泛的关注。非线性绝缘介质介电特性的表征和测试技术是极具挑战的研究课题，又是基础研究和工程应用技术研究不可回避的关键性基础问题。稳态直流电场下，非线性绝缘介电特性用伏安特性或电导率与电场强度关系来表征，相应测试技术比较简单。稳态交流电场场下，用等效（相对）介电常数和等效电导率与电场强度关系来表征，测试技术的关键是如何准确地分解阻性和容性电流。暂态电场下非线性绝缘介电特性的表征参数体系尚未建立，测试技术最为复杂，相关研究亟待开展。

水果电特性的无损检测在水果分选中的应用

介绍了水果电特性参数的检测原理 ,讨论了在低频段 (0 .1～ 10 0 k Hz)内苹果和梨等水果电特性参数的频率特征 ,研究了水果品质与电特性参数之间的关系。提出了基于电特性参数无损检测的水果品质自动分选系统分类阈值的确定方法。试验结果表明 ,当苹果直径在 7～ 8.5 cm之间、等外品腐败部分直径大于 2 cm、电容传感器的测量频率为 1k Hz时 ,分类准确性可达到 80 %以上。

苹果的介电特性与新鲜度的关系研究

采用平板电极，用破坏性方法研究了金帅苹果切片组织的介电特性与新鲜度的关系，结果表明：在１００Ｈｚ～１００ｋＨｚ的测试频段内，苹果的储藏时间越长，其果肉组织的阻抗值越大，相对介电常数和介质损耗因数越小；其中在１０～１００ｋＨｚ的频率范围内，苹果的介电特性与新鲜度具有明显的相关性。

无损检测桃子电特性的试验研究

利用智能ＬＣＲ测量仪和平板电极系统，用无损检测方法测定了桃子在储藏过程中电特性的变化。结果表明：在１２Ｈｚ～１００ｋＨｚ的频段内，桃子的最佳测试频段为１５ｋＨｚ以下，此时桃子随着储藏时间的增加，等效阻抗增大而相对介电常数和介质损耗因数减小；当桃子开始腐烂时。

纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性

聚合物纳米复合材料因其优良的介电、机械等性能在电介质领域得到广泛的应用。纳米粒子改性聚乙烯基绝缘材料具有很好的研究价值及工程意义。该文主要研究了表面经分散剂处理的纳米ZnO粒子添加剂与低密度聚乙烯(LDPE)共混物的介电特性。结果表明5%含量的纳米ZnO添加剂能有效提高聚乙烯基复合材料的体积电阻率和交流击穿强度。同时纳米添加剂虽增加了体内的残余电荷,但能有效抑制电极同极性电荷的注入。另外由于聚合物纳米复合材料的界面特异性,使得介电常数随着纳米ZnO含量的增加呈先减小后增大趋势,而损耗值却线性增加。纳米ZnO/聚乙烯复合材料介电性能提高归因于纳米粒子与聚乙烯分子间类同于深陷阱的界面效应。

基于介电特性的果品种类识别试验

对苹果、梨和猕猴桃介电参数的电压特性进行了测定。结果表明,信号频率一定时,果品介电参数值随信号电压而变,且存在电压临界值。当信号电压小于该临界值时,电容和损耗角正切值保持不变,当信号电压大于临界值时,电容值随电压的增加呈反比减小,损耗角正切值随电压的增加呈正比增大。根据电压临界值的不同,提出了基于介电特性的果品种类识别方法。采用损耗角正切作为果品种类判别指标,对苹果、梨和猕猴桃的识别率分别为100%、90%和93%。

基于介电特性的燕麦含水率预测

为了给基于介电特性的小杂粮含水率测量仪的开发提供基础数据,该文以燕麦为对象,利用同心圆柱形电容器研究了测试信号频率(103～106Hz)、燕麦含水率(12%～21%)、温度(5～40℃)和体积密度(671～787kg/m3)对相对介电常数ε′和介质损耗因数ε″的影响,分析了介电参数变化的原因;建立了部分频率下燕麦介电参数与主要影响因素的关系模型,验证了模型的精度;检验了基于介电参数预测含水率的精度和可行性。结果表明,在103～106Hz频段内,燕麦的ε′和ε″均随测试信号频率的增大而减小,但随含水率、温度和体积密度的增大而增大;可用三元或二元三次方程描述介电参数和主要影响因素的关系,且各模型的决定系数皆大于0.96;同烘干法获得的含水率相比,基于介电参数预测燕麦含水率的误差范围在±1.2%,说明基于介电特性预测含水率是可行的。本研究对了解燕麦的介电特性以及燕麦含水率检测仪的开发有重要的指导意义。

基于介电特性与蛋黄指数回归模型的鸡蛋新鲜度无损检测

为了更准确、快速的实现鸡蛋新鲜度品质指标蛋黄指数的无损检测,基于介电特性建立了鸡蛋新鲜度无损检测模型,获取鸡蛋的蛋黄指数信息。试验以不同新鲜度鸡蛋为研究对象,采用平行极板法测量不同新鲜度鸡蛋在温度为20℃,相对湿度为72%～89%,频率为1～200 k Hz下的介电特性参数,分析鸡蛋介电特性的变化规律,并建立鸡蛋介电特性与蛋黄指数之间的数学模型。分析了鸡蛋介电特性随测量信号频率及新鲜度指标蛋黄指数的变化曲线,发现其介电参数随频率及蛋黄指数的增大而减小。构建了蛋黄指数与相对介电常数的拟合方程,鸡蛋样品的实际蛋黄指数与模型预测的蛋黄指数间的决定系数R2为0.9115,蛋黄指数的误差为±4.2%,试验结果表明：利用拟合方程预测检验鸡蛋蛋黄指数取得了较好的预测效果,为无损检测鸡蛋新鲜度提供了一种新的可行方法。

采后苹果电特性与生理特性的关系及其应用

为了了解果蔬的电学特性,并为果蔬品质自动化识别提供新方法,该文从生理特性角度分析了影响采后苹果电参数变化的原因。基于电参数的变化,将BP神经网络技术应用于苹果新鲜等级的识别。研究结果指出:采后红富士苹果相对介电常数的变化规律与乙烯释放量变化规律相似,电阻率与乙烯释放量变化规律相反,在乙烯释放峰出现时,相对介电常数达到最大值,电阻率达到最小值。根据采后苹果可溶性固形物含量和pH值的变化,将苹果分为3个新鲜等级,以相对介电常数和电阻率作为BP神经网络的输入特征参数,在2-20-3的网络结构下,苹果新鲜等级平均识别率达到79%。该研究为了解采后果品电特性变化的原因提供了信息,为基于电特性的新型果品内部品质检测技术的研究提供了基础。

纳秒和微秒脉冲激励表面介质阻挡放电特性对比

表面介质阻挡放电(DBD)在气体流动控制方面有着巨大的应用前景。利用自制的纳秒和微秒脉冲电源进行表面DBD实验,比较了电压幅值、介质厚度、电极水平间距等对两种激励下表面DBD电特性的影响并进行了分析。实验中两种电源激励的表面介质阻挡放电能量均在mJ量级,上升沿瞬时最大功率达到几十kW。实验结果表明:在脉冲上升沿有多次放电,微秒脉冲上升沿放电次数比纳秒脉冲多;随着电压幅值上升,放电次数减少;介质越薄,放电越激烈,能量越大;电极水平间距对表面DBD放电有影响,间距0 mm时能量消耗最大;施加脉冲电压频率越大,放电等离子体的亮度越大;微秒脉冲放电的等离子体区域要大于纳秒脉冲放电。

西红柿成熟度与电特性关系的无损检测研究

本文利用 L CR电桥测量仪和无损检测方法测定了不同成熟度 (青、微红和红 )西红柿的介电常数、等效阻抗、介质损耗因数等电特性。试验结果表明 :在加载频率一定时 ,随着成熟度的提高 ,西红柿的相对介电常数增大 ,等效阻抗减小。在 4 KHz— 15 0 KHz的频段内 ,随着加载频率的增大 ,等效阻抗减小 ,相对介电常数略有减小 ,介质损耗因数在 4 KHz— 2 0