烘干失重法水分快速检测的预估融合方法

作     者：凌菁 滕召胜 林海军 李建闽 Ling Jing;Teng Zhaosheng;Lin Haijun;Li Jianmin

作者机构：湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 宁夏大学物理与电气信息学院银川750021 湖南师范大学工学院长沙410081 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2018年第39卷第2期

页      面：47-55页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61663039) 宁夏自然科学基金(NZ1648)项目资助 

主　　题：水分测定 烘干失重法 Levenberg-Marquardt方法 预估融合方法 红外干燥失水 

摘      要：为解决烘干失重法水分检测标准方法测量时间长、耗能大、效率低的问题,对传统烘干失重法进行重大改进,提出一种水分测定预估融合方法,在试样烘干失水过程中预估试样完全失水的状态。根据红外干燥失水过程特点,应用Luikov理论结合Fick扩散定律对试样的烘干失水过程建立数学模型,确定失水状态预估的融合算法形式,进一步建立起止时刻判断的自适应决策机制,依据干燥速率确定预估起点,设定二级阈值搜索预估终点,由此完成基于LM（Levenberg-Marquardt）算法的串行迭代预估融合算法设计,并以玉米粉、鲜猪肉为试样验证算法的普适性与准确性,结果表明,预估方法与传统烘干失重法测量结果的相对误差在1.853×10-3-9.891×10-2,节省测定时间37.45%~55.54%,在保证测量准确度前提下能大力提高烘干失重法水分的检测效率,有效降低能耗。