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真空冷冻与热风干燥对腐竹品质特性及微观结构的影响

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食品工业科技 2024年第16期45卷 57-63页

作者：万霖田雨琪车刚陆博远王洪超陈正发黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室黑龙江大庆163319

针对腐竹干燥易褐变导致品质变差问题,以黑龙江东北特产九三黄大豆制作的鲜腐竹为研究对象,采用真空冷冻干燥(vacuum freezing drying,VFD)和热风干燥(hot air drying,HAD)对腐竹进行干制加工,获取两种干燥方法对腐竹品质特性及微观组... 详细信息

针对腐竹干燥易褐变导致品质变差问题,以黑龙江东北特产九三黄大豆制作的鲜腐竹为研究对象,采用真空冷冻干燥(vacuum freezing drying,VFD)和热风干燥(hot air drying,HAD)对腐竹进行干制加工,获取两种干燥方法对腐竹品质特性及微观组织结构等参数的影响。结果表明,两种干燥工艺对腐竹中蛋白质含量的影响达到显著差异水平(P<0.05),对腐竹L^(*)、a^(*)和b^(*)值的差异性影响为极显著(P<0.01)。VFD制备腐竹的蛋白质含量和脂肪含量均较高,颜色鲜亮淡黄,表面有自然油质光泽,内部组织结构较为疏松,孔隙分布均匀,VFD腐竹复水1 min时复水比达到1.90 g·g^(-1),与HAD干燥制备的腐竹相比,VFD腐竹的硬度最低、咀嚼性最好,品质均一,感官评价得分最高。综上,真空冷冻干燥适用于蛋白质含量高的腐竹干制加工。

关键词：真空冷冻干燥热风干燥腐竹品质特性微观结构

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基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测系统研究

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农业机械学报 2024年第3期55卷 75-84页

作者：王淞衣淑娟赵斌李衣菲陶桂香毛欣黑龙江八一农垦大学工程学院大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室大庆163319 东北农业大学工程学院哈尔滨150030

为解决免耕播种机高速(12~16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer,IWHO)优化扩展卡尔... 详细信息

为解决免耕播种机高速(12~16 km/h)作业时因地势起伏造成机械振动与传感器测量误差导致的播种深度监测系统精度降低,以及单一传感器监测可靠性较差的问题,研究了一种基于改进野马算法(Improved wild horse optimizer,IWHO)优化扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)中关键参数Q_(sigma)、R_(sigma1)、R_(sigma2)、R_(sigma3)的多传感器数据融合算法(IWHO-EKF)的高速免耕播种机播种深度监测系统。首先,建立以激光、超声波与角度传感器为多传感器监测单元的播种深度监测模型;其次,通过卡尔曼滤波算法对3个单一传感器分别滤波;最后,提出一种加入莱维飞行与高斯变异的IWHO-EKF算法,将滤波后的3个单一传感器进行数据融合,从而解决机械振动干扰与传感器测量误差降低的问题,同时充分发挥多传感器融合信息,确保免耕播种机高速作业时实现高精度、高可靠性播种深度实时监测。为验证其优越性,通过IWHO-EKF算法与单一传感器监测、单一传感器滤波和WHO-EKF算法进行仿真对比试验与田间试验。仿真试验表明:基于IWHO-EKF的高速免耕播种机播种深度监测算法平均绝对误差为0.073 cm,均方根误差为0.090 cm,相关系数为0.983,实现了高精度监测,且精度相较于传感器原始监测值、滤波值与WHO-EKF算法均显著提升。田间试验结果表明:基于IWHO-EKF算法的高速免耕播种机播种深度监测系统相较于3个单一传感器监测值,平均绝对误差和平均均方根误差分别降低0.063 cm和0.067 cm,同时平均相关系数提升0.027,该系统能够提高播种深度监测系统的精确性和可靠性。

关键词：高速免耕播种机播种深度监测系统改进野马算法扩展卡尔曼滤波器数据融合

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气相旋转螺旋槽管式换热器结构优化与性能试验

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农业机械学报 2024年

作者：万霖黄宇佳车刚王洪超李俊鹏郑宇田金凯黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江省农机智能装备重点实验室

粮食干燥生产中换热损失大，存在烟气热量无法高效传递，导致换热效率低等问题。本文以集管壳与列管式换热于一体的气相旋转螺旋槽管式换热器为研究对象，基于场协同与热力学理论优化螺旋槽管关键部件，探究螺旋槽管参数对换热性能的影... 详细信息

粮食干燥生产中换热损失大，存在烟气热量无法高效传递，导致换热效率低等问题。本文以集管壳与列管式换热于一体的气相旋转螺旋槽管式换热器为研究对象，基于场协同与热力学理论优化螺旋槽管关键部件，探究螺旋槽管参数对换热性能的影响。以螺距、槽深及内外径比为试验因素，以努塞尔数和阻力系数为评价指标，进行三因素五水平二次正交旋转组合试验，采用多目标优化方法确定最优参数组合，当螺距为24.845mm、槽深为1.753mm、内外径比为0.897时，Nu为164.637，f为0.348。对优化结果进行验证试验，试验结果与优化结果基本一致。螺旋槽管平均场协同角β相较于圆管降低约2°，揭示了置于壳程内的螺旋槽管管束进口、出口及中间截面内场协同角的分布特征，整体范围内的场协同效果有所增加，结论符合场协同原理。利用强化换热综合性能指数（Performance evaluation criteria， PEC）进行评价，结果表明气相旋转螺旋槽管式换热器热能性因子在1.031～1.267之间，验证了螺旋槽管在换热器应用的合理性。

关键词：换热器螺旋槽管场协同结构优化传热线性相关

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谷子薄层干燥及品质特性

农机化研究 2024年第11期46卷 250-254页

作者：陈正发车刚高畅万霖金中波王洪超黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省农机智能装备重点实验室黑龙江大庆163319

为提高谷子干燥和贮藏品质,改善高湿环境下谷子无法及时晾晒而导致谷子发霉变质的现象,通过采用薄层干燥设备对谷子进行干燥试验。选取热风温度、风速及初始含水率进行单因素试验,L 9(34)正交试验,研究谷子干燥特性和蛋白质含量的变化... 详细信息

为提高谷子干燥和贮藏品质,改善高湿环境下谷子无法及时晾晒而导致谷子发霉变质的现象,通过采用薄层干燥设备对谷子进行干燥试验。选取热风温度、风速及初始含水率进行单因素试验,L 9(34)正交试验,研究谷子干燥特性和蛋白质含量的变化。试验结果表明:在最优组合热风温度为30℃、风速为1m/s、初始含水率为19%或27%时,谷子的蛋白质含量为10.9%。该研究结果可为谷子热风保质干燥提供重要参考。

关键词：谷子薄层干燥蛋白质含量

指夹式亚高速玉米播种不同导种管种子运移轨迹对比

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农机化研究 2024年第3期46卷 167-171,181页

作者：李佳俊陶桂香衣淑娟毛欣刘汉武黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 德邦大为(佳木斯)农机有限公司黑龙江佳木斯154000

为了解决玉米亚高速播种机作业速度为8~12km/h条件下,指夹排种器导种管选型问题,以14°和16°两种角度的导种管为研究对象,通过自制试验台架并利用高速摄像技术对玉米种子在不同导种管中的运动过程进行追踪拍摄,描述了指夹排种器分别在... 详细信息

为了解决玉米亚高速播种机作业速度为8~12km/h条件下,指夹排种器导种管选型问题,以14°和16°两种角度的导种管为研究对象,通过自制试验台架并利用高速摄像技术对玉米种子在不同导种管中的运动过程进行追踪拍摄,描述了指夹排种器分别在作业速度8~12km/h、倾斜角度0°~30°、离地高度2~4cm 3种因素下,种子落入不同导种管的位移轨迹,结果表明:种子在16°导种管比在14°导种管中弹跳剧烈。

关键词：玉米播种亚高速导种管高速摄像对比

基于玻璃化转变的稻谷干燥变温控制系统的设计与试验

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农业工程学报 2024年

作者：车刚杨潇鹏王洪超万霖董永忠陈正发潘衡黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江省农机智能装备重点实验室黑龙江省北大荒米业集团有限公司

针对在稻谷变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题，该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线，确定变温控制策略，运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度... 详细信息

针对在稻谷变温干燥过程中变温节点不明确、温度波动范围大和响应时间慢等问题，该研究设计了一种基于玻璃化转变的稻谷变温干燥控制系统。根据稻谷玻璃化转变曲线，确定变温控制策略，运用Logistic回归分析建立混配阀门开度和稻谷温度之间的控制模型并通过最小二乘法辨识模型参数。利用遗传算法对模糊隶属度函数进行优化，目标函数值迭代至0.118收敛，寻得最优幅宽。在Simulink仿真试验中，稻谷温度设定为42℃时，模糊PID控制的响应时间为66.43 s，且超调量为3.600%，优化后的模糊PID控制响应时间为37.06 s，且超调量为0.120%；在150 s加入5 s的外部信号干扰，优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少4.19 s且超调量减小0.050%；在稳态时输入升温信号，优化后的模糊PID控制比模糊PID控制的调节时间少16.79 s且超调量低0.338%。利用自主研制的干燥试验台进行变温试验，在变温响应试验中，优化后的模糊PID控制比模糊PID控制在目标温度和梯度升温调节时间中分别缩短了37.56 s和18.63 s；在温度稳定性试验中，稻谷温度变化范围为41.9～42.1℃，平均相对误差小于0.4%，变异系数小于0.5%；在建三江国家农业高新技术示范区浓江农场进行生产性验证，优化后的模糊PID控制系统响应时间小于30 s，稳态温度误差在±0.15℃，平均相对误差小于0.5%。测试数据表明变温干燥控制系统性能稳定，满足实际干燥作业的生产工艺需求。

关键词：设计试验玻璃化转变稻谷变温干燥模糊PID控制

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海内克1700型灭茬机改进设计与试验

农机化研究 2024年第6期46卷 103-108页

作者：曹瑞胡军石舒心黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江龙镇农场黑龙江黑河164100

为响应国家秸秆还田政策,黑龙江引进海内克1700型玉米灭茬机处理秸秆还田,因其是进口机械,并不完全适应当地的作业要求,需要进行改进设计。为此,结合当地实际作业要求,采用UG三维建模设计改进部件,并对原机进行改装。田间试验表明:改装... 详细信息

为响应国家秸秆还田政策,黑龙江引进海内克1700型玉米灭茬机处理秸秆还田,因其是进口机械,并不完全适应当地的作业要求,需要进行改进设计。为此,结合当地实际作业要求,采用UG三维建模设计改进部件,并对原机进行改装。田间试验表明:改装后的海内克1700型灭茬机灭茬秸秆合格率达98%,比原机提高36%,且粉碎秸秆长度均匀,满足国家标准和龙镇农场作业需求。

关键词：灭茬机秸秆还田三维建模

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基于语义分割的无人机图像西瓜果实提取研究

中国农机化学报 2024年第3期45卷 182-188页

作者：邱金凯许秀英康烨臧浩马锴郭志鹏黑龙江八一农垦大学工程学院黑龙江大庆163319 黑龙江省保护性耕作工程技术研究中心黑龙江大庆163319

无人机图像中的西瓜果实精准分割是进行西瓜计数和产量预估的前提。针对无人机西瓜图像因存在田间背景复杂、光照不均匀、特征不显著等情况容易导致误分割和细节边缘分割不精确的问题,提出一种改进U-Net网络的西瓜果实分割模型。首先采... 详细信息

无人机图像中的西瓜果实精准分割是进行西瓜计数和产量预估的前提。针对无人机西瓜图像因存在田间背景复杂、光照不均匀、特征不显著等情况容易导致误分割和细节边缘分割不精确的问题,提出一种改进U-Net网络的西瓜果实分割模型。首先采集西瓜成熟前期的无人机可见光图像,构建西瓜果实语义分割数据集;其次在下采样阶段引入高效通道注意力机制,增强果实区域的特征权重,并在跳跃连接部分增加双注意力机制,基于局部特征建立丰富的上下文依赖关系,提高对目标区域的特征提取能力;最后使用特征图和类别激活映射图对模型预测过程进行可视化解释。结果表明,该模型的准确率、精确率、召回率、F1-Score值和交并比分别为99.03%、92.67%、90.55%、91.21%和84.71%,单幅图像分割时间为0.145 s。该模型能够有效捕获成熟前期的无人机西瓜图像中的果实特征,准确识别自然环境中复杂背景的果实区域,具有良好的分割效果和泛化能力。为利用无人机遥感技术统计大田西瓜数量和成熟前期产量预估提供理论依据和技术支持。

关键词：西瓜果实深度学习无人机图像语义分割注意力机制

“断层阴影”识别与校正方法——以松辽盆地升平构造为例

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 819-827页

作者：于婕王静怡张芝铭刘晓文穆伦刘宗堡东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 中国石油大庆油田勘探开发研究院黑龙江大庆163300 中国石油大庆油田国际勘探开发公司黑龙江大庆163514 中国石油大庆油田塔木察格公司黑龙江大庆163514

地层错断往往引起速度横向突变,导致在时间域地震资料中出现“断层阴影”现象,影响地质解释结果及圈闭评价等。为此,以松辽盆地升平构造为例,分析“断层阴影”现象,提出了正演模拟法、井震结合地层对比法和平均速度成图法三种识别方法;... 详细信息

地层错断往往引起速度横向突变,导致在时间域地震资料中出现“断层阴影”现象,影响地质解释结果及圈闭评价等。为此,以松辽盆地升平构造为例,分析“断层阴影”现象,提出了正演模拟法、井震结合地层对比法和平均速度成图法三种识别方法;在此基础上,针对“断层阴影”,提出了高精度速度场校正和时间域层位校正两种校正方法。结果表明,高精度速度场校正法可以实现数据体的校正,适应性更广;时间域层位校正法可以实现层位的校正,具有快速、简便的优势。该方法对类似地区具有借鉴意义。

关键词： “断层阴影”识别 “断层阴影”校正地震正演模拟高精度速度场校正时间域层位校正松辽盆地升平构造