基于近红外TDLAS检测技术的甲烷浓度场重建研究

为了实现对气体浓度场二维分布重建,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,以甲烷作为目标气体,选取1653.72 nm的吸收峰位,采用直接吸收的测量手段,探测了浓度为2.97%的甲烷近红外光谱信息,通过断层重建算法对甲烷浓度场进行了模拟重建和实验研究。模拟重建采用了12×12共144个方格的正方形重建区域,假定了一个方形区域内的具有多个空穴的浓度分布,模拟72条光束从4个方向穿过重建区域,获取模拟光线下的投影值,经过实验统计代数重建算法均方根误差为5.58%,模拟退火算法均方根误差为8.38%;对模拟投影信号加入不同信噪比的高斯白噪声之后再进行重建,均方根误差在9.17%~15.30%之间。实验装置采用面源泄露扩散方法,通过在中心附近放置石英柱的方式人为制造浓度空穴,形成非均匀浓度场。通过对代数重建算法和模拟退火算法的重建结果对比,能够看到模拟退火算法在近红外吸收光谱层析重建方法中的应用可行性。

食品检测中近红外光谱分析技术的应用研究

为了实现对食品成分、品质等方面的准确检测,为食品安全监管和质量控制提供有效的技术支持,引入近红外光谱分析技术,开展了该项技术在食品检测中的应用研究。通过样品制备、选择光谱采集设备、设置采集参数,采集食品近红外光谱,引入标准正态变量变换算法和自适应滤波算法,预处理采集的光谱数据,基于预处理后的数据,结合主成分分析法,构建食品成分特征与近红外光谱数据之间的数学模型,实现近红外光谱分析技术在食品检测的应用设计。实验结果表明,提出的研究应用后,食品成分检测结果与真实值更加接近,检测均方根误差较小,食品检测的准确性得到了显著提升。

近红外光谱分析技术在玉米品质检测中的应用研究进展

玉米是我国重要的粮食作物和动物饲料来源。为实现精准化营养和自动化加工,在玉米种植、仓储、深加工、饲用等领域,玉米的营养品质、安全指标及种子质量等备受关注。传统的化学检测方法会对样品产生破坏,耗时耗力,并且需要专业的技术人才进行操作,难以满足日益增长的玉米检测需求。近红外光谱分析技术具有检测速度快、操作简单、多组分同时分析等优点。本文主要综述近红外光谱分析技术在检测玉米的化学成分、安全指标、种子质量等方面的研究进展,旨在为近红外光谱分析技术在玉米的品质评价、种质选择等方面的检测应用提供参考。

基于TDLAS技术与小波变换去噪算法的甲烷浓度检测

为进一步提高甲烷浓度检测精度,搭建了基于TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)技术的甲烷浓度检测实验系统,利用甲烷在波长1653.72 nm处吸收强度很高且可以最大限度消除其他气体干扰的特性,通过提取二次谐波信号实现甲烷浓度检测。然后分别采用heursure硬阈值算法、heursure软阈值算法和sqtwolog固定阈值算法作为小波变换阈值算法,通过分析未去噪及小波变换去噪处理后得到的甲烷吸收信号谱图、甲烷二次谐波信号谱图、甲烷吸收信号的信噪比和均方根误差,优选sqtwolog固定阈值算法作为小波变换阈值算法。不同浓度的甲烷标气线性拟合实验及特定浓度的甲烷标气重复性实验结果表明:通过小波变换(采用sqtwolog固定阈值算法)能有效降低噪声干扰,去噪处理后提取的二次谐波信号与甲烷真实浓度拟合优度R^(2)为0.984,拟合效果更佳。采用TDLAS技术结合小波变换去噪算法,实现甲烷浓度检测的同时也能提高甲烷浓度检测精度。

TDLAS技术在天然气泄漏检测中的应用研究

文中基于TDLAS技术基本原理,将TDLAS技术应用于天然气泄漏检测中,根据不同的应用场景设计固定反射式气体探测设备、旋转云台式气体检测设备、手持式激光气体遥测仪等应用方案,并通过不同种类检测设备的实验对比,结果显示在甲烷浓度较低时,激光遥测仪更灵敏。基于TDLAS技术的甲烷激光遥测仪具有响应速度快、无接触测量、检测灵敏度高等优势,能够提高检漏的安全性与检测速度。

天佑德青稞酒中酒醅近红外技术与人工检测指标的研究

天佑德青稞酒有4000年的酿造史,以青稞为原料,大曲为发酵剂,经传统工艺“清蒸清烧四次清”,根据“前缓中挺后缓落”的规律发酵而成,青稞酒醅在花岗岩窖池发酵环境中充当着物质循环、能量流动和信息传递的载体。固态发酵酒醅分析检测中存在工作量大、耗时长、前处理麻烦、需要操作人员多、药品消耗大、不能及时指导生产等诸多问题,因此建立了酒醅常规指标的定标模型,水、酸度、淀粉、酒精度。近红外光谱主要是反映C-H、O-H、N-H、S-H等化学键的信息,用近红外光谱分析技术建立的这些模型测量精确度完全能够满足实际生产需要,而且只需要3次光谱采集取平均值就能够完成大量的出入窖酒醅检测工作,省却了传统分析方法繁琐的操作,节约了人力和时间、无化学污染、显著提高了工作效率和分析准确度。

应用近红外检测技术测定黄豆蛋白质含量的研究

本文通过近红外检测技术,在不破坏黄豆状态的前提下,探究快速检测黄豆蛋白质含量的方法,利用国标认可的化学法检测数据,建立近红外快检方法模型,再对黄豆样本进行检测,并与化学法检测结果进行对比,验证近红外快检方法模型的适用性。结果表明,黄豆蛋白质定标模型的线性相关性R^(2)=0.837 2,精密度最大偏差为4.68%、变异系数为0.14%,均在标准要求的范围内,可实现黄豆蛋白质的快速检测。

近红外光谱快速分析技术及其在动物饲料和产品品质检测中的应用

近红外光谱是近年来发展最快、最引人注目的光谱学技术。主要介绍了近红外光谱技术的基本原理和发展,包括近红外光谱预处理技术如微分处理、信号平滑等技术的发展和近红外光谱分析模型如多元线性回归、主成分分析、偏最小二乘法和人工神经网络等的发展。综述了国内外近几年来此技术在动物饲料和产品品质检测中的应用。文献调查显示,近红外光谱分析技术以其快速、无损、不污染环境等诸多优点在国内外饲料和动物产品检测方面得到广泛应用。在饲料分析方面,近红外不仅能用于其常量成分干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪等的测定,而且能用于微量成分、有毒有害成分的测定。在动物产品分析方面,该技术已用于禽蛋、牛肉、羊肉、猪肉等的各种物理和化学指标的测定。文中详细给出了已经报道的利用近红外光谱技术测定饲料和动物产品测定指标和光谱处理以及模型建立的情况,并讨论了近红外光谱快速检测技术的在饲料分析和动物产品分析领域的应用新趋势和局限性。

近红外光谱技术在果蔬品质无损检测中的应用

水果蔬菜的无损检测对生产和贸易都具有重要价值。近红外光谱法由于其高效、快速的特点,已经广泛应用于果蔬品质的无损检测中。介绍了近红外光谱技术的多项优点、相关仪器的研制,以及应用该技术检测果蔬糖度、酸度、成熟度、维生素、以及病变等多种品质指标的国内外研究进展,提出了目前近红外光谱技术在果蔬品质检测中存在的不足,认为便携式的近红外光谱测定仪器将在未来果蔬产业中发挥更重要的作用。

应用近红外分析技术检测烟丝水份

利用近红外分析技术检测物质成份含量，具有速度快、精度高、非接触测量等特点。由于水分子对１．９４μｍ红外辐射有明显吸收，而对１．８１μｍ红外辐射几乎不吸收，利用该特性研制了一种检测烟丝中含水量的仪器。该技术将光谱分析方法同计算机处理功能结合，测量精度达到１％。

近红外图像和光谱分析技术在农产品品质无损检测中的应用与展望

介绍了现代近红外分析技术的发展及其技术特点 ,并就近红外图像技术和光谱分析技术两方面综合分析了国外利用近红外分析技术在农产品品质检测上的研究 ,以促进我国在该领域的研究。

近红外光谱技术在籽棉回潮率检测系统的应用

随着科技的进步,近红外技术在定量和定性分析的科学领域起着越来越重要的作用。在棉花的加工生产过程中,籽棉回潮率的实时在线检测一直是一个难题。通过分析研究近红外技术在物质水分检测过程中的技术特点,论述了近红外法在籽棉回潮率在线检测系统中应用的实用性和优越性,为籽棉回潮率的在线检测提供了一个精确可行的方法。

基于近红外技术的猪肉新鲜度检测仪设计

基于近红外检测技术,设计了近红外猪肉新鲜度检测仪。该仪器以近红外发光二极管为光源,硅光电二极管作为检测器,由近红外发射、信号变换及电源电路等3个模块组成。相比近红外光谱仪,该仪器具有结构简单、体积小、成本低和使用方便等特点。用该仪器对不同存放时间的猪肉样品进行检测实验,结果表明:输出信号有较好的区分度,可对猪肉的新鲜度进行无损检测。

近红外技术在果品品质无损检测中的研究进展

综述了近四年国内外近红外无损检测技术在苹果、梨、柑橘等果品的研究情况,提出了近红外技术检测果品时存在的问题,并展望了近红外技术无损检测果品的前景。

近红外光谱分析技术在大米检测中的应用

近红外光谱分析技术作为一种高效、快速、无损的可多组分分析的检测技术,在食品、农产品的检测中得到广泛应用。为此,综述了近红外光谱分析技术在大米品种鉴别、品质检测、矿物质元素分析中的应用研究现状,并对其应用前景进行了展望。

近红外技术及其在农业物料检测中的应用

阐述了近红外技术的原理、特点;介绍了近红外技术在谷物种子类、果品蔬菜类、烟草类、油类作物、肉制品、乳制品检测中的应用;展望了近红外技术的应用前景。

近红外透射技术检测肉骨粉中蛋白质的方法及初步应用

利用近红外透射技术快速、简便、穿透能力较强的特点初步建立肉骨粉中蛋白质新的检测方法,包括定标、建模、验证和应用实验等。结果表明:(1)检测只需几分钟,而且无需制样、称样和消耗化学试剂。(2)与凯氏法相比,其定标标准偏差为1.67%,定标相关系数为0.84;验证标准偏差为1.81%,验证相关系数0.82;定标方程检验F值为13.94,有显著性意义(P<0.01);初步应用的标准偏差为1.73%,相关系数为0.83。该新方法可对肉骨粉中蛋白质实现快速简便的连续检测,尤其适合大批量样品,有很好的应用前景。

近红外光谱分析技术(NIR)的研究现状及其在饲料检测中的应用

近红外光谱分析技术可应用于饲料的检测分析。主要介绍了近红外光谱分析技术的原理和特点、光谱的预处理、多元校正方法等,以及近年来,近红外光谱技术在饲料研究中的应用进展。

近红外光谱分析技术在农业与食品无损检测上的应用

近红外光谱分析技术已经成为农业与食品无损检测的主要方法,其可实现快速、准确和多组分分析。为此,综述了近红外光谱分析技术在农业与食品检测中的研究现状,分析了近红外光谱分析技术的特点及优缺点,指出了当今国内外研究中存在的问题,并对其发展趋势进行了讨论。

天然气高压输送管道微量泄漏TDLAS检测技术理论研究

天然气输送管网规模随着城镇化进程加快而急剧扩大,高压管道气体微量泄漏的威胁日益严重,传统检测方法不能实现连续地精确检测。利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)检测技术可以实现对微量泄漏的甲烷等气体进行快速、精确地检测。介绍了TDLAS技术的检测原理和压力管道的泄漏物理模型。选择CH4在1 653.7 nm处的吸收谱线为研究对象,结合已有的数据与参数,分析了光谱吸收率和可探测浓度下限随温度、压强的变化特征,以及激光扫描步长对测量精度的影响。结果表明,TDLAS技术应用于高压管道微量泄漏的实时检测是可行的。测量得到的气体浓度符合检测标准,可作为相关检测的基准值谱。