基于热泵技术的南疆温室温度控制系统中的优化设计与试验

南疆温室等农业设施的需求较大,但现有的电加热温室控制方式能耗较大,影响温室的节能控制,温度控制也有待进一步优化。水源热泵技术可将水处理与温室温度控制系统结合起来,达到节能与温度优化控制的效果。针对南疆农业设施的资源利用与温度控制问题现状,利用水源热泵技术与PLC控制技术,设计出可进行自动温度调节的南疆温室内部温度智能控制系统。试验结果表明,系统设计合理,在南疆室外温度条件下,温室内部的温度控制稳定可靠,实用性较强;在温室控制优化测试中,室内温度值稳定在±2℃之间,属于温室的较优控制范围;在能耗的对比上,热泵系统节能效果明显,与电加热系统相比较,节能效果明显。

基于电特性的新疆骏枣含水率的试验研究

为探究新疆地区红枣含水率的检测方法,运用TH2828S型LCR测量仪对红枣电特性与含水率的变化进行测定,分析了红枣含水率不同频率下电特性变化,并建立红枣含水率电特性参数模型。以整颗红枣为试验对象,在电源电压1V及纵向压力(0.1kg)下测试了低频段(200~1 000Hz)红枣含水率电特性参数变化规律。试验结果表明:在含水率55.85%以下,红枣含水率与复阻抗Z呈负相关,通过电特性参数可以实现红枣含水率检测。

阿拉尔垦区棉花纤维品质现状、影响因素及对策

新疆阿拉尔垦区（40°22′-40°58′N）地处天山中段南麓,塔里木盆地北缘,塔克拉玛干大沙漠边缘,属暖温带大陆性气候,海拔平均1000 m左右,是灌溉农业区。该垦区现辖新疆生产建设兵团第一师（以下称第一师）的10个大型农垦团场及新疆阿克苏市托喀依乡,总面积4 196 km2。垦区内光能资源丰富,在生长季内热量条件较好,适宜好光、喜热、耐旱作物棉花的生长。

调质红枣干燥机自动控制系统的设计与试验

热风干燥是红枣干燥加工中应用最为广泛的干燥技术之一。在红枣热风干燥技术的研究方面,干燥设备的工艺优化、干燥室温、湿度等参数的稳定控制等方面仍有待优化与提升。为此,针对目前主要的热风干燥设备的特点,综合南疆红枣的加工特点,利用PLC控制技术与HMI在线控制技术,设计了一种调质红枣干燥机,对干燥机温度进行了多段控制,优化了温度控制系统。通过实验样机进行了干燥加热试验,测试了样机的各项性能指标。结果表明:调质干燥机预热阶段试性能良好,在目标温度为60℃时,预热时间为20min,预热效果良好;干燥机出口风温与干燥室内风温温差约为10℃,热风通道中的传热性能良好;风机电流输出稳定,调速性能良好。调质红枣干燥机进行300min加热试验表明:多段控制方式下,电加热器进行分段加热控制,使干燥室温度稳定在目标温度,获得了较优的控制效果。此研究可为南疆中小型红枣干果加工厂干燥设备的设计提供参考。

基于SPWM对农用小功率单相变频控制系统的设计

针对农用小功率三相交流电机不易获取三相电源而无法广泛应用的问题,设计了一种在农用220 V单相交流电源的情况下,可输出电压幅值可无级调控的三相交流变频系统,能够实现小功率三相交流电机在农用单相电源的情况下广泛地使用。实验结果表明:当输入220 V交流电源时,可输出三相可控的交流电源。系统硬件设计合理,为农用小功率电源的变频控制的广泛应用提供了技术支持。

不同干燥工艺对枣粉挥发性香气成分的影响

以新疆哈密红枣为原料,通过喷雾干燥和冷冻干燥工艺方法制取枣粉,采用色差仪和固相微萃取-气相色谱质谱联用技术,对两种红枣粉的色泽进行评定,并对其香气成分进行检测分析,研究不同干燥工艺对枣粉香气成分的影响。结果表明:冷冻干燥的枣粉色泽呈淡绿色,喷雾干燥的枣粉色泽呈淡黄色;从冷冻干燥枣粉、喷雾干燥枣粉和原枣浆中分别检测出挥发性化合物42、52和43种,均含有醛类、酮类、酸类、酯类、醇类、烷烃类、烯烃类、芳香烃类及少量未知物,其有效组分分别占总挥发物质的52.37%、72.07%和56.44%,且喷雾干燥枣粉的酯类和酸类化合物显著多于原枣浆,冷冻干燥枣粉组分无明显减少,其醇类物质所占总有效组分比例显著增加,且枣的特征香气成分相对较稳定。

一种轻巧型智能棉花水分检测仪的设计与试验

针对目前棉花生产中所使用的电阻式水分检测仪抗干扰能力弱、性能不稳点、体积较大等缺点,设计了一种基于STC89C52RC单片机的轻巧型智能棉花水分检测仪,仪器采用了ZCS1100型精密电容位移传感器,提高了棉花水分检测仪的灵敏度与精准性。通过对信号采集系统的优化处理,使仪器具备性能稳定、智能化和使用方便等特点;通过测试试验,仪器的精度能控制在0.02%范围内变化,系统具备较好的水分、温度检测功能。

基于电子万能试验机的加强筋地膜力学性能研究

确定加强筋地膜设计思路,采用电子万能试验机对加强筋地膜、普通地膜、加强筋的破坏载荷、拉伸强度、屈服载荷、断裂载荷、断裂变形等进行对比分析。采用最小二乘法对加强筋地膜的破坏载荷和断裂载荷进行曲线拟合,运用Origin Pro.v8.5.1对数据进行处理。研究表明,加强筋地膜研制成功促进了农业生产,提高残膜回收率,有效地减少农田白色污染。

农用码跺机械手臂主应力测试试验与应力分析

以国产KR-70004-PAX抓取型机械手装置为研究对象,运用电阻应变片式位移传感器及PLC-300数据采集系统,对机械手臂实际码跺过程中的时间段进行了测量分析。结果表明:机械手装置的作业半径、抓取重量大小因素变化对机械手臂主应力变化有较大的影响,当作业半径为3 000 mm时,主应力在起动瞬间急剧增加,最高时达到6 000 N/mm;当正常的作业半径为2 000 mm,工件重量为350 kg时,主应力能达到5 300 N/mm。

优化TPA测定南疆冬枣质构特性条件

[目的]优化TPA测定南疆冬枣质构特性条件,丰富鲜食枣果实品质评价的内容。[方法]以南疆鲜食枣果冬枣为原料,测定其基本营养成分的含量,并应用质构仪质地多面分析(TPA)试验法探索了测试条件对南疆冬枣质构性能的影响。[结果]南疆冬枣营养成分的含量分别为VC3 038.00 mg/kg,总糖30.300%,总酸0.367%,粗脂肪1.459%,环磷酸腺苷0.228 mg/g。最终确定了冬枣的最佳质构特性测定的条件为:形变量20%,最大感应元300 N,测试速度40 mm/min,最小感应元0.3 N。[结论]研究可使冬枣质地评价结果更为客观准确,为后续红枣品质评价提供科学依据。

南疆地区研究生创新基地仓库自动存取系统的设计

南疆地区是我国重要的特色农产品加工基地,发展仓库物流是南疆特色农产品产业发展的关键因素,仓库的快速存取是反映仓储物流发展的一个重要指标,先进的控制方法能快速提升物流能力。该文以塔里木大学研究生创新基地之一的大漠枣业责任有限公司的仓库存取系统为研究对象,将自动堆垛机、人机系统、仓储数据库等结合,设计一种PLC控制的自动存取系统,可大大提高仓储系统的快速存取能力,提高识别精度与可靠性。通过试验测试,结果表明:仓库自动存取系统出库取货周期作业平均时间为28.49 s,在测试时,无识别错误情况出现,平均识别精度为100%;系统进行入库操作的周期时间均值为20.51 s,测试过程中,操作过程作业稳定,操作时间控制较好,具有较好的可靠性与稳定性;单台系统入库能力P1则可计算为126.3;PLC系统对仓库自动存取系统的响应快速,可靠性较高,能适应频繁的快速仓库自动存取作业。

红枣格瓦斯发酵工艺研究

[目的]优化红枣格瓦斯生产发酵工艺。[方法]试验以热风干制的骏枣为原料,以热浸提法和酶解浸提法进行枣汁的提取,并研究了酵母接种量、发酵温度、发酵时间对枣酒品质的影响,以枣酒中的可溶性固形物含量、酒精度、感官质量为评价指标,确定枣酒酿造的最佳工艺。[结果]通过对比得出热浸提法制得的枣汁品质优于酶解法制得的枣汁,并且其最优工艺为浸提时间2.0 h,浸提温度60℃,料水比1∶6 g/ml。确定了枣酒酿造的最佳工艺为酵母接种量0.2%,发酵温度26℃,发酵时间6 d。通过感官评价初步探索了红枣酒调配红枣格瓦斯的最佳配比为蜂蜜添加量为4%,由此得出最佳口感的红枣格瓦斯。[结论]研究可为红枣等外资源的利用开辟新的途径,同时可为红枣格瓦斯的生产提供参考依据。

一种轻巧型智能棉花水分检测仪的设计

针对目前棉花生产中所使用的电阻式水分检测仪抗干扰能力弱、性能不稳点、体积较大等缺点,设计了一种基于STC89C52RC单片机的轻巧型智能棉花水分检测仪,仪器采用了ZCS1100型精密电容位移传感器,提高了棉花水分检测仪的灵敏度与精准性。通过对信号采集系统的优化处理,使仪器具备性能稳定、智能化和使用方便等特点;通过测试试验,仪器的精度能控制在±0.02%范围内变化,系统具备较好的水分、温度检测功能。