入料速度动态调节式马铃薯切条机设计与试验

针对目前马铃薯切条机切削质量差、切削薯条破损率高以及自动化程度低等问题,对马铃薯切条机结构进行改进设计。采用激光传感器和入料分流装置检测入料速度并对入料速度进行调控,提高入料均匀性与切削稳定性。通过对关键部件的分析确定了影响切条质量的关键因素与取值范围。以离心滚筒转速、推料叶片倾角和切片刀安装角为试验因素,以切条合格率和分切破损率为试验指标,进行三因素三水平响应面试验,利用Design-Expert 10.0.1软件对试验结果进行方差分析,通过响应面分析交互因素对试验指标的影响规律。运用软件优化得出试验因素的最优组合并进行验证试验,结果表明:当离心滚筒转速为224.6r/min、推料叶片倾角为19.4°、切片刀安装角为292°时,切条合格率为96.7%、分切破损率为2.0%。在此基础上进行入料速度控制调节试验,试验结果显示:切条合格率为96.2%,分切破损率为2.4%,产量达3.3t/h,切条合格率提高7%,分切破损率降低4%,切削效率提高28%,提高了马铃薯切条机流水线工作时的切削质量与效率。

马铃薯淀粉膜制备工艺优化及活性包装中百里香酚释放动力学

为提高食品包装中抑菌剂百里香酚(thymol,THY)的生物利用率以延长食品的货架期,该研究采用介孔二氧化硅(mobil composition of matter No. 41,MCM-41)作为THY的控释载体(THY-MCM-41),以马铃薯淀粉为原料制备马铃薯淀粉活性包装膜。利用L_(9)(3^(4))正交试验探究马铃薯淀粉、甘油、氯化钙和THY-MCM-41质量浓度对包装膜机械、物理以及水蒸气阻隔性能的交互影响,优化马铃薯淀粉活性包装膜最佳制备工艺参数,并在不同储存环境下对最优组合活性包装膜中百里香酚的释放动力学进行研究,构建百里香酚释放预测模型。结果表明,当马铃薯淀粉质量浓度为0.04 g/mL,甘油质量浓度为0.015 g/mL,氯化钙质量浓度为0.005 g/mL,THY-MCM-41质量浓度为0.005 g/mL时,制备的包装膜A综合性能最优,其抗拉强度、溶胀度、水蒸气透过率、透氧性和不透明度分别为7.16 MPa、89.23%、1.42×10^(-10)g/(m·s·Pa)、1.02×10^(-15)cm^(2)/(s·Pa)和1.16 mm^(-1)。电子扫描电镜和傅里叶红外光谱分析均证实了THY-MCM-41均匀地分散在马铃薯淀粉膜中,与马铃薯淀粉之间具有良好的相容性。马铃薯淀粉活性包装膜可控制百里香酚的释放速率,将百里香酚的有效作用时间延长到10 d。其中,百里香酚的释放规律符合一级释放模型(R^(2)> 0.980),其释放行为遵循菲克扩散定律。该研究为智能活性包装膜中活性物质的精准控释提供了理论基础。

基于冠层信息的马铃薯喷雾机喷杆高度控制系统研究

为解决喷杆式喷雾机在对马铃薯等茄科茄属作物进行喷施作业时喷杆相对作物冠层距离精确测量与控制问题,设计了一套马铃薯喷雾机喷杆高度控制系统。该系统采用二维激光雷达扫描田间马铃薯的植株冠层,根据种植模式对田间马铃薯植株进行冠层单元分割,通过融合姿态传感器的数据对雷达输出数据矫正,并基于中值滤波算法、移动最小二乘曲线拟合方法处理冠层点云数据,实时解算出喷杆相对冠层顶部的垂直距离信息,同时融合油缸位移传感器数据设计了双阈值喷杆高度调控策略,实现喷杆相对马铃薯冠层距离的精准调控。系统应用于3WP-1500型喷雾机,通过高度检测精度试验和高度调节试验测试了系统性能。试验结果表明,通过激光雷达检测作物冠层高度的最大相对误差为7.16%,平均相对误差为3.95%。高度调节试验表明,通过确定最优的调节阈值,可以有效降低喷杆高度调节误差,提高系统稳定性,测试高度调节标准偏差为21.81 mm,平均相对误差为3.08%,系统运行平稳,满足喷杆相对冠层距离自动控制需求。

整列定位夹切组合式马铃薯种薯切块装置设计与试验

针对目前马铃薯种薯切块机存在切种质量差和自动化程度低等问题,基于切种农艺与农机相融合的设计思想,设计了一种马铃薯种薯自动切块装置。通过整列定位输送机构完成种薯排列输送定位,经夹持取料机构和切刀机构组合作用下完成种薯切块过程,整机由PLC控制切块动作工序,实现了切种流程的自动化。结合典型种薯几何尺寸参数,完成马铃薯种薯切块装置的关键结构设计,对种薯切块作业过程进行理论分析,明晰影响种薯切块效果的主要因素和各因素的取值范围。以切种合格率、切种盲眼率为评价指标,以圆台辊组中心距、链条输送速度、V形刀具夹角为试验因素,进行三因素三水平响应面试验,通过Design-Expert 12.0.3软件对试验结果进行方差分析和交互作用分析,利用软件优化模块确定试验最优参数组合。在最优参数组合条件下进行种薯切块试验验证,验证结果表明:当圆台辊组中心距为101.60 mm、链条输送速度为0.019 m/s、V形刀具夹角为49.50°时,切种合格率为97.56%,切种盲眼率为1.27%,与优化值相对误差小于5%,表明优化后最优参数组合可靠性高,可以满足种薯切块要求。

新鲜度指示型包装膜的构建及智能监测性能

为了延长产品的货架期及智能监测其品质变化,以乙酰化和磷酸化双改性木薯淀粉为原料,花青素为颜色指示剂,通过流延法制备了新鲜度指示型包装膜。采用正交实验探究了包装膜中木薯淀粉种类、木薯淀粉质量浓度、甘油含量、花青素浓缩液含量4个因素对膜物理、机械和水蒸气阻隔性能的交互影响,并考察了最优膜在鱼片包装中的颜色智能反应特性。结果表明,当乙酰化二淀粉磷酸酯质量浓度为40 g/L,甘油含量为30%(以乙酰化二淀粉磷酸酯的质量为基准,下同),花青素浓缩液含量为30%(以乙酰化二淀粉磷酸酯的质量为基准,下同)时,制备的包装膜(S1膜)综合性能最优,其透明度、水接触角、水蒸气透过率和抗拉强度分别为1.08 mm^(–1)、86.32°、1.19×10^(–10)g/(m·s·Pa)和14.23 MPa。S1膜在酸性、中性和碱性环境下分别呈粉红色、紫色和黄绿色,且对氨气反应灵敏。S1膜的颜色变化可反映鱼片新鲜度等级。

基于轻量型卷积神经网络的马铃薯种薯芽眼检测算法

马铃薯种薯芽眼属于小目标物体,识别难度大、要求高。为了在试验台(芽眼识别装置)上快速、准确地完成识别任务,该研究提出一种基于轻量型卷积神经网络的芽眼检测模型。首先,为了降低模型的计算量和聚焦小目标物体,替换YOLOv4的主干网络CSPDarkNet-53为GhostNetV2轻量型特征提取网络;其次,在YOLOv4的颈部网络中,使用深度可分离卷积(depthwise separable convolution,DW)模块代替普通卷积块进一步降低模型计算量;最后,更改边界框损失函数为具有角度代价的边界框损失函数(SIoU),避免因预测框的位置不确定,而影响模型收敛速度和整体检测性能。结果表明,改进后芽眼检测模型参数量为12.04 M,使用笔记本电脑CPU检测单张图片的时间为0.148 s,从试验台收集的测试数据显示平均精度为89.13%。相对于其他主干特征提取网络CSPDarkNet-53、MobileNetV1、MobileNetV2、MobileNetV3、GhostNetV1,其检测精度分别高出1.85、0.75、2.67、4.17、1.89个百分点;与同类目标检测模型SSD、Faster-RCNN、EifficientDet、CenterNet、YOLOv7相比,在检测精度上,分别高出23.26、27.45、10.51、18.09、2.13个百分点,在检测时间上,分别降低0.007、6.754、1.891、1.745、0.422 s,且模型参数量具有明显优势。该研究为小目标物体检测和模型部署提供技术支撑。

植物精油海藻酸钠复合膜对双孢蘑菇的抑菌保鲜效果研究

为了研究植物精油对双孢蘑菇贮藏期主要腐败菌的抑制效果,该文以新鲜双孢蘑菇为试验材料,分离、纯化并鉴定引起双孢蘑菇贮藏期腐败的主要病原菌;通过体外抑菌活性试验,筛选出抑菌效果较好的植物精油,并将此精油应用于复合膜的保鲜试验中,验证其抑菌保鲜效果。通过对双孢蘑菇主要致腐微生物进行分离、纯化得到9株单菌落,经致病性试验得到主要病原真菌为3号菌,对该病原菌18S rDNA序列进行进化树分析,确定其为丰孢木霉菌(Trichoderma sp.)。选用姜黄、连翘、桉叶、当归4种精油对3号菌菌株进行抑菌活性试验,筛选出较优精油种类及浓度。结果表明,桉叶油对丰孢木霉菌的抑制效果最好,其次是连翘油,姜黄油和当归油无明显抑制作用。桉叶油最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)为0.312 5μL/mL,最小杀菌浓度(minimum bactericidal concentration, MBC)为0.625μL/mL;连翘油MIC为0.625μL/mL,MBC为1.25μL/mL。通过对海藻酸钠/桉叶油复合膜和海藻酸钠单一膜的性能指标进行测定和对比发现,桉叶油的添加可显著提高膜的气体阻隔性能和机械性能。分别用海藻酸钠/桉叶油复合膜、海藻酸钠单一膜和普通PE膜对双孢蘑菇进行保鲜试验,结果表明,添加桉叶油的复合膜可有效降低双孢蘑菇子实体的衰老和致病腐烂,具有显著的抑菌保鲜效果。该研究结果可为双孢蘑菇贮藏期防腐和天然杀菌保鲜剂的选择提供一定的理论依据。

高氧动态气调对双孢蘑菇细胞壁代谢及木质化进程的影响

研究高氧动态气调(high-oxygen dynamic controlled atmosphere,HO-DCA)贮藏过程中双孢蘑菇的几丁质、纤维素和木质素含量,以及细胞壁代谢和木质素合成相关酶活力的变化规律。结果表明:在贮藏后期,HO-DCA处理组的双孢蘑菇几丁质含量显著高于静态气调组与对照组(P<0.05),几丁质酶活力显著低于对照组(P<0.05),说明HO-DCA处理有效抑制了细胞壁中几丁质的降解。HO-DCA处理显著抑制了纤维素酶活力(P<0.05),维持了较高的纤维素含量,保持了较高的组织抗压力。双孢蘑菇在其贮藏后期,菌柄木质素含量急剧升高,木质化程度不断加深,菌柄木质化程度大于菌盖。4-香豆酸-辅酶A连接酶(4-coumarate:coenzyme A ligase,4CL)和肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)活力与木质素含量呈显著正相关,而苯丙氨酸解氨酶活力与木质素含量相关性不显著。HO-DCA处理组的双孢蘑菇木质素含量显著低于对照组(P<0.05),说明HO-DCA处理通过抑制双孢蘑菇4CL和CAD的活力抑制了木质素的积累,延缓了其木质化进程。研究明确高氧动态气调对其细胞壁代谢及木质化进程的影响,可为有效控制双孢蘑菇质地劣变提供理论依据。

基于改进YOLO v4模型的马铃薯中土块石块检测方法

为实现收获后含杂马铃薯中土块石块的快速检测和剔除,提出了一种基于改进YOLO v4模型的马铃薯中土块石块检测方法。YOLO v4模型以CSPDarknet53为主干特征提取网络,在保证检测准确率的前提下,利用通道剪枝算法对模型进行剪枝处理,以简化模型结构、降低运算量。采用Mosaic数据增强方法扩充图像数据集(8621幅图像),对模型进行微调,实现了马铃薯中土块石块的检测。测试表明,剪枝后模型总参数量减少了94.37%,模型存储空间下降了187.35 MB,前向运算时间缩短了0.02 s,平均精度均值(Mean average precision,mAP)下降了2.1个百分点,说明剪枝处理可提升模型性能。为验证模型的有效性,将本文模型与5种深度学习算法进行比较,结果表明,本文算法mAP为96.42%,比Faster R-CNN、Tiny-YOLO v2、YOLO v3、SSD分别提高了11.2、11.5、5.65、10.78个百分点,比YOLO v4算法降低了0.04个百分点,模型存储空间为20.75 MB,检测速度为78.49 f/s,满足实际生产需要。

基于多元非线性回归分析的马铃薯加工品质特性预测

为快速准确检测马铃薯加工品质,对希森3号及希森6号马铃薯的加工品质指标干物质和还原糖含量在马铃薯内部的分布规律进行研究。通过试验得出,两种马铃薯干物质含量在马铃薯中呈与马铃薯形状相似的椭球分布,在中心部位有最小值。采用拟牛顿算法和通用全局优化算法,结合对试验数据进行多元非线性回归分析,得出希森3号和希森6号马铃薯干物质含量关于检测点坐标值x、y和z的回归模型,决定系数分别为0.909 9和0.912 3,均能有效预测马铃薯干物质含量。马铃薯还原糖含量在马铃薯中心位置含量最高,由中心向表皮还原糖含量逐渐降低,在马铃薯茎部的还原糖含量低于马铃薯顶部关于中心对称位置的还原糖含量。两种马铃薯还原糖含量的多元非线性回归模型,决定系数分别为0.833 6和0.824 6,可预测马铃薯内部各点还原糖含量。通过对试验数据归纳分析得出,马铃薯靠近表皮位置干物质含量高,还原糖含量低,适合加工薯片薯条。

单片物料厚度对胡萝卜红外薄层干燥水分迁移的影响

为探讨胡萝卜红外薄层干燥条件下的水分迁移规律,选择单片物料厚度h、料层厚度δ、干燥温度T、功率密度g和辐射距离L为影响因素进行试验,并借助低场核磁共振技术研究了横向弛豫时间T_(2x)、峰面积A_(2x)和峰比例S_(2x)的变化规律。结果发现,干燥中期,各单片物料厚度h的自由水流动性下降60%以上,而水分含量趋于0;不易流动水、结合水的水分含量增幅分别为不大于3倍、3~6倍。干燥至120 min,各单片物料厚度h的自由水峰面积占总水峰面积的比例下降至15%以下,结合水所占比例增大至65%以上,而不易流动水所占比例呈"双峰"现象。随着单片物料厚度h的增大,水分有效扩散系数D_(eff)下降30%;发现Page模型可较好地预测红外薄层干燥中水分比的变化。本研究成果为进一步探讨农产物料的红外干燥规律及干燥设备的研发提供了理论参考。

超声波制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜性能优化及结构表征

为提高纳米SiO2在马铃薯淀粉膜中的分散性以增强纳米复合膜的包装保鲜性能,通过2次超声波处理制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜,以马铃薯淀粉用量、甘油用量、纳米SiO2用量为考察因素,对纳米复合膜的性能进行正交试验优化,对其进行微观结构表征,以及对采后双孢蘑菇进行包装保鲜实验。结果表明,超声波使纳米SiO2较均匀地分散在马铃薯淀粉膜中,且适合超声波合成纳米复合膜的最佳膜液配比为马铃薯淀粉用量3.5 g/100 mL、甘油用量3 g/100 mL、纳米SiO2用量0.3 g/100 mL。X-射线衍射光谱与傅里叶变换红外光谱分析证实超声波合成法使纳米SiO2与马铃薯淀粉分子间形成较强的氢键;紫外光谱分析表明超声波合成的纳米复合膜具有较好的抗紫外光作用。此外,超声波合成的纳米复合膜包装保鲜性能得到增强,其透水率、透氧率、水溶性较普通合成的纳米复合膜分别降低了30.22%、71.16%、39.61%,拉伸强度提高了17.82%,可较好地控制双孢蘑菇贮藏过程中活性氧的代谢,延长其货架期。

多回流式变量喷药控制系统设计与试验

针对目前大型宽幅喷药机在喷药过程中施药方式不合理、控制方式单一等问题,在3WP-1200型喷杆式宽幅(22 m)喷药机基础上,设计了一种多回流式变量喷药控制系统。该控制系统可根据喷药机行驶速度来调节比例控制阀,通过改变回流口的开口度来改变喷药流量,实现变量喷药。该控制系统分5路控制所有喷头,每一路可单独控制开断,一路或几路断开的同时可打开相对应的回流口,使系统在不改变流量的情况下,其余喷头喷药量不变;多回流式的控制方法使系统压力更稳定,控制精度更高。同时设计了该系统的硬件和软件,并对该控制系统进行了液位标定与喷药精度试验。液位标定试验中,对不同液位对应的药液容积进行了标定,其标定模型决定系数R2为0. 994;流量控制精度试验中,单个喷头的目标流量与实际流量相差不大,其相对误差不大于4. 1%;喷药量控制试验中,喷药流量可随速度变化而变化,但其设定喷药量与实际喷药量相差不大,相对误差在6%以内,实现了变量喷药,且控制精度较高。

不同类型温拌剂对沥青混合料路用性能影响及其效能评价

为评价不同类型温拌剂效能,并推荐其适用地区,选取PRLT、Sasobit、Aspha-min及HH-XⅡ等不同降黏机理的温拌剂,通过SGC旋转压实试验、热力学分析及路用性能试验,分析不同类型温拌剂对SBS改性沥青混合料降温效果、能源消耗及路用性能的影响.同时,基于灰色关联分析法评价4种温拌剂的效能.试验结果表明:4种温拌剂均能降低混合料的拌和温度与压实温度,其中PRLT的降温节能效果最佳,并能大幅度降低能源消耗;Sasobit能够大幅提升混合料的高温稳定性,可用于高温重载地区;PRLT改善了混合料的低温抗裂性及水稳定性,但对高温稳定性不利,适用于季冻区沥青路面建设;Aspha-min沥青混合料的低温抗裂性最优,可用于严寒地区;HH-XⅡ对混合料的高温稳定性和低温抗裂性均产生不利影响,但对水稳定性有利,考虑用于降雨量大的地区;PRLT与混合料性能的关联度最大,综合表现最好.

装袋型马铃薯联合收获机清选装置研制

针对现有马铃薯联合收获机清选装置除杂率低、伤薯率和破皮率高等问题,该研究以装袋型马铃薯联合收获机为基础,设计了一种适用于黏重土壤条件下的清选装置。该装置通过清选辊与光辊交替排列、两辊差速转动的形式,提升了对马铃薯收获物的清选效果。采用Box-Benhnken响应面试验设计理论,以上料量、装置倾角、清选辊转速、光辊转速、辊距和相对高度为影响因素,以伤薯率、破皮率及除杂率为作业质量评价指标,进行六因素三水平正交试验。建立各影响因素与指标之间的回归数学模型,并分析各因素对响应值的交互影响,同时对模型进行优化求解,获得最优参数组合为:上料量4.3 kg/s、装置倾角10.3°、清选辊转速119 r/min、光辊转速148 r/min、清选辊与光辊的辊距16.8 mm、两辊相对高度40.5 mm,对应的伤薯率为1.06%、破皮率为0.54%、除杂率为96.15%。对优化结果进行田间验证试验,试验结果表明,在最优参数组合下,伤薯率为1.10%、破皮率为0.55%、除杂率为95.04%,满足马铃薯联合收获机的作业性能要求。研究结果可为黏重土壤条件下马铃薯联合收获机清选装置结构设计提供参考。

定向排列纵横切分马铃薯种薯切块机设计与试验

针对马铃薯种薯需求量大以及人工切种工作量大、劳动强度高、切种效率较低等问题,设计了一种定向排列纵横切分马铃薯种薯切块机,可同时完成马铃薯种薯清土除杂、大小分选、种薯排列、切块、薯块杀菌消毒、薯种碎片清选和集薯输送等多种作业。该种薯切块机包括种薯分选装置、定向排列装置、纵切装置和横切装置,采用纵刀和横刀组合切块工艺,可有效提高种薯切块效率,降低劳动强度。以中间电机Ⅱ转速、上下胶皮辊中心距和薯刀梳子安装角为试验因素,以薯块合格率、薯块盲眼率和种薯损耗率为试验指标,进行了响应曲面试验,采用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据进行分析,得出最优参数组合为:中间电机Ⅱ转速为965.76 r/min,上下胶皮辊中心距为315 mm,薯刀梳子安装角为104.61°,最优参数组合条件下薯块合格率94.86%,薯块盲眼率1.84%,种薯损耗率9.72%。在最优参数组合条件下进行了验证试验,结果表明,薯块合格率为92.13%,薯块盲眼率为1.91%,种薯损耗率为10.21%,与预测值相比,薯块合格率、薯块盲眼率及种薯损耗率的相对误差分别为2.88%、3.80%、5.04%,满足马铃薯种薯切块要求。

辊式导流马铃薯定重装袋机设计与试验

装袋是马铃薯从收获到运输、储藏的重要环节。为解决现有马铃薯装袋机效率低、损伤率高的问题,设计了一种高效、低损的辊式导流马铃薯定重装袋机,主要由支撑装置、分流输送装置、导流装置、撑袋装置和定重装袋装置构成。通过多工位装袋实现了高效,通过辊式导流实现了低损伤。通过对该机关键部件的力学分析和导流过程的运动学分析,确定了影响马铃薯损伤和装袋效率的主要因素为导流仓门角度、输送速度和上料量。以导流仓门角度、输送速度和上料量为试验因素,以破皮率、伤薯率和单口装袋效率为试验指标,进行了二次回归正交旋转组合试验,通过Design-Expert 8.0.6软件对试验结果进行方差分析,通过响应面试验分析了试验交互因素对试验指标的影响规律。利用Design-Expert 8.0.6软件优化模块并结合实际工作情况确定各因素最佳取值,在此基础上进行了试验台验证试验,结果表明:当导流仓门角度为45°、输送速度为0.35 m/s、上料量为27 t/h时,破皮率为1.8%、伤薯率为1.4%、单口装袋效率为12.4 t/h,在该参数组合下辊式导流马铃薯定重装袋机破皮率和伤薯率均较低,且装袋效率较高。

马铃薯定量装袋装置设计与试验

针对目前国内马铃薯定量装袋机在定量装袋时存在测量不稳定、装袋损伤较大以及装换袋效率低等问题,采用S型拉力传感器原理称量,提高了称量精度和稳定性。在此基础上对定量装袋装置进行了结构设计,通过对定量装袋装置关键部件的分析确定了结构参数,并明确了影响装袋性能的关键因素及取值范围。以输送带速度、引流板角度以及装袋高度为试验因素,以称量合格率、破皮率和伤薯率为试验评价指标,借助软件Design-Expert 10.0.3,采用Design-Behnken进行三因素三水平试验,对试验结果进行方差分析,通过响应面试验分析了各交互因素对试验指标的影响规律,对定量装袋装置的结构以及工作参数进行优化,结合实际工况确定各因素最佳取值,在此基础上进行5次试验台定量装袋试验,验证试验表明,当输送线速度为0.44 m/s、引流板角度为62.3°、装袋高度为496.1 mm时,其称量合格率为97.32%,破皮率为1.22%,伤薯率为0.94%。对比参数优化后的理论值,实测值与理论值的相对误差分别为1.23%、2.40%、2.17%,表明本定量装袋装置提高了装袋合格率,在提高装换袋效率的同时减少了破皮和伤薯等损伤。

马铃薯贮藏库调控系统设计与试验

针对目前马铃薯贮藏方式、管理方式不当和贮藏效果不佳的问题,根据马铃薯贮藏工艺条件,设计了一套马铃薯贮藏环境调控系统。该调控系统利用温度传感器、湿度传感器和CO2浓度传感器对环境参数进行实时检测,通过调节进出气窗、风机、压缩机组以及加湿装置,对马铃薯贮藏环境的温度、相对湿度以及CO2体积分数等参数进行调控,使贮藏环境中的温度、相对湿度以及CO2体积分数等参数满足马铃薯的贮藏要求。各测点的温度误差在-0.3~0.3℃范围内,各测点温度极差为0.6℃,检测温度与真实温度基本一致;调控试验中,库内温度处在系统设定的允许范围内,库外温度对于库内温度影响较小,相对湿度和CO2体积分数均可控制在合理范围内。该调控系统能够较好地改善马铃薯的贮藏环境。

马铃薯通风储藏库加湿系统设计与试验

为解决现有马铃薯通风储藏库加湿系统选型参数标准模糊和加湿方式无法随库内环境参数变化进行自动调节等问题,设计了一套马铃薯通风储藏库自动加湿系统。在现有马铃薯储藏库基础上,考虑马铃薯生理特性,该加湿系统选择PLC S7200为主控制器,并运用控制变量法进行试验设计,采用Origin数据分析软件对各影响因素与入口风速和相对湿度之间的关系进行单因素试验分析,研究加湿帘厚度、加湿泵功率和风机风速对储藏库加湿效果的影响。硬件选型试验表明,该储藏库的最佳参数组合为湿帘厚度45 cm、加湿泵功率70 W、风机风速16 m/s,当风速达到16 m/s时能够达到完全穿透效果。加湿系统应用试验证明,系统能够正常工作,并且将库内相对湿度维持在95%左右,储藏后马铃薯平均失重率为3.70%,满足马铃薯储藏的加湿需求,且系统可根据库内环境参数的变化进行相应调整,使马铃薯保持较充足的水分和较低的失重率,从而保证储藏库内环境适合马铃薯储藏。