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土壤阻力连续测试设备研制

农业工程学报 2009年第2期25卷 67-71页

作者：赵新罗锡文 L.G.Wells 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广州510642 美国肯塔基大学生物与农业工程系列克星敦40546

为解决目前点采样方法获取的土壤压实信息少和信息获取速度慢的不足,该文研制了可快速连续测量土壤阻力(水平方向)以反映土壤压实程度的测试系统。系统包括机械部分、传感器和信息采集3部分。测试系统由拖拉机牵引,工作时连续测试速度1 ... 详细信息

为解决目前点采样方法获取的土壤压实信息少和信息获取速度慢的不足,该文研制了可快速连续测量土壤阻力(水平方向)以反映土壤压实程度的测试系统。系统包括机械部分、传感器和信息采集3部分。测试系统由拖拉机牵引,工作时连续测试速度1 m/s,土壤阻力信息采样频率为300 Hz,采样数据处理后与GPS定位数据对应存储。实验室试验表明,系统平均测试精度达93.4%。田间试验显示,测试系统性能可靠稳定,具有连续快速获取土壤压实程度信息并反映土壤压实程度空间分布的能力。定义的土壤阻力指数TRI可以反映土壤的压实程度。

关键词：八角环传感器变深耕作土壤阻力土壤压实

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膨化食品表面质量的自动检测

农业机械学报 1999年第1期30卷 63-67页

作者：孙永海赵学笃谭景璐吉林工业大学生物资源工程学院吉林工业大学机械工程学院美国密苏里大学生物与农业工程系

利用图像处理方法，对膨化玉米表面质量进行了研究。结果表明，膨化玉米的颜色和体积是反映产品质量的重要信息，直接受物料喂入量和含水量的影响。通过对样本图像的统计分析可知，ＲＧＢ、ＣＭＹ模型比ＨＳＩ模型更适用于膨化玉米。用... 详细信息

利用图像处理方法，对膨化玉米表面质量进行了研究。结果表明，膨化玉米的颜色和体积是反映产品质量的重要信息，直接受物料喂入量和含水量的影响。通过对样本图像的统计分析可知，ＲＧＢ、ＣＭＹ模型比ＨＳＩ模型更适用于膨化玉米。用图像处理方法自动检测膨化食品表面质量可避免手工检测和内部结构图像分析时破坏样本，减少了损失。

关键词：食品膨化食品质量图像处理自动检测

用环形断面管流模拟多年生植物的人工湿地的水头损失

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水利学报 2011年第8期42卷 934-940页

作者：孙小利王建跃 Allen Thompson 中国水利水电科学研究院北京100048 密苏里大学生物农业工程系

此项研究对填有石质介质和生长植物根系的两个水槽进行了连续4年的露天水流和孔隙率实验研究。石质介质分别为大颗粒的卵石和小颗粒豆粒砾石。为了更准确计算成熟人工湿地渗流的水头损失,利用环形断面管流的假设来改进欧根(Ergun)方程... 详细信息

此项研究对填有石质介质和生长植物根系的两个水槽进行了连续4年的露天水流和孔隙率实验研究。石质介质分别为大颗粒的卵石和小颗粒豆粒砾石。为了更准确计算成熟人工湿地渗流的水头损失,利用环形断面管流的假设来改进欧根(Ergun)方程紊流项,再对人工湿地的石质介质和植物根系的水流水头损失进行模拟。研究结果表明:不考虑植物根系影响,只考虑孔隙率变化,Ergun方程的计算结果明显低于实测结果。改进后的欧根方程(M-E-pl)的计算结果可以较为准确预测水槽中石质介质的水头损失。其中豆粒砾石介质的预测结果较为理想,卵石介质的模拟结果略低于实验结果。

关键词：环形断面管流植物根系水头损失石质介质孔隙率

利用介质阻挡放电等离子体杀灭鲜榨果汁大肠杆菌

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农业工程学报 2010年第9期26卷 345-349页

作者：林向阳李雁晖黄彬红程艳玲张宏朱榕壁 Roger Ruan 福州大学生物科学与工程学院福州350108 明尼苏达大学生态系统与农业工程系美国明尼苏达州圣保罗市55108

与传统热杀菌相比,非热杀菌能较大程度地保持食品中营养成分,节约能耗。为了进一步研究非热杀菌技术,利用自行设计的介质阻挡放电反应器(DBDR),以鲜榨果汁为杀菌介质,研究了DBDR所产生的低温等离子体(LTP)的杀菌效果和对鲜榨果汁品质的... 详细信息

与传统热杀菌相比,非热杀菌能较大程度地保持食品中营养成分,节约能耗。为了进一步研究非热杀菌技术,利用自行设计的介质阻挡放电反应器(DBDR),以鲜榨果汁为杀菌介质,研究了DBDR所产生的低温等离子体(LTP)的杀菌效果和对鲜榨果汁品质的影响。采用响应面法建立了介质阻挡放电等离子体(DBDP)杀灭鲜榨果汁饮料中大肠杆菌的二次多项数学模型,验证了模型的有效性,并探讨了循环次数、pH值、温度及电压对DBDP杀灭大肠杆菌的影响,优化出杀灭7个数量级大肠杆菌(***)ATCC 8739的工艺参数为:循环次数6次,pH值3.14,温度39.72℃,电压21.42kV。为进一步研究DBDP的杀菌规律和探讨杀菌机理奠定了数学基础,同时,此模型的决定系数R2达到0.9817,可推广应用到其他果蔬汁的杀菌处理,提高鲜榨果蔬汁的品质和质量安全。

关键词：放电离子体品质控制大肠杆菌响应面法非热杀菌

基于地面激光雷达的田间花生冠层高度测量系统研制

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农业工程学报 2019年第1期35卷 180-187页

作者：程曼蔡振江 Ning Wang 袁洪波河北农业大学机电工程学院保定071001 美国俄克拉荷马州立大学生物系统与农业工程系美国斯蒂尔沃特74075

在花生育种研究中对于冠层高度的获取主要依靠人工测量,不但费时费力,而且存在一定的主观性。为解决这一问题,该文构建了一个田间花生冠层高度特性表型信息获取系统,利用地面激光雷达Li DAR对花生冠层结构进行扫描,获取其三维点云数据;... 详细信息

在花生育种研究中对于冠层高度的获取主要依靠人工测量,不但费时费力,而且存在一定的主观性。为解决这一问题,该文构建了一个田间花生冠层高度特性表型信息获取系统,利用地面激光雷达Li DAR对花生冠层结构进行扫描,获取其三维点云数据;采用多项式曲线拟合算法对点云数据进行分析,描绘冠层的大致轮廓并确定其边界,以得到目标冠层的有效数据集;通过对有效点云数据集生成的冠层高度矩阵分析,得到冠层的高度特性。试验结果表明,利用该系统获取的花生冠层平均高度与手工测量值最小偏差为2%,最大偏差为32%,最大偏差受地形影响和植株早期冠层本身的低高度所致,平均测量偏差约为11%,位于15%的可接受范围之内。该系统可以实现田间花生冠层高度信息的快速自动化获取,减少了人力成本的投入,该研究可为花生育种研究提供参考。

关键词：作物测量图像处理花生冠层高度 LiDAR 田间测量

赖氨酸对冷冻损伤肌原纤维蛋白凝胶性能的影响

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食品科学 2022年第2期43卷 1-7页

作者：韩馨蕊李朝蕊范鑫李保玲曹云刚熊幼翎陕西科技大学食品与生物工程学院陕西西安710021 肯塔基大学动物与食品科学系美国肯塔基列克星顿40546

通过反复冻融构建猪肉冷冻损伤肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)体系,经不同浓度赖氨酸(L-Lys,0、1、3、5、10 mmol/L)处理后,借助圆二色谱仪、内源性色氨酸荧光、流变仪、质构仪及扫描电镜等技术手段分析MP构象、溶解度以及凝胶... 详细信息

通过反复冻融构建猪肉冷冻损伤肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)体系,经不同浓度赖氨酸(L-Lys,0、1、3、5、10 mmol/L)处理后,借助圆二色谱仪、内源性色氨酸荧光、流变仪、质构仪及扫描电镜等技术手段分析MP构象、溶解度以及凝胶性能的变化,以明确添加不同浓度L-Lys对冷冻损伤MP凝胶性能的影响机制。结果表明:L-Lys添加引起冷冻损伤MP的α-螺旋相对含量及内源性色氨酸荧光强度上升;随着L-Lys浓度的增加,冷冻损伤MP的溶解度逐渐升高,储能模量(G’)、凝胶强度、蒸煮损失率和凝胶白度逐渐降低,凝胶微观结构逐渐向均匀转变。L-Lys的添加通过改变冷冻损伤MP的构象,显著降低了MP凝胶的强度和蒸煮损失率,表明添加L-Lys有望提高冷冻损伤肉的持水性并改善其嫩度。

关键词： L-赖氨酸冷冻损伤蛋白结构变化流变特性凝胶性能

精细农业机械化作物生产计算机集成技术(英文)

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农业工程学报 2006年第11期22卷 152-159页

作者：何勇张勤 Alan Hansen Noboru Noguchi Beom-soo Shin 浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310029 美国伊利诺依大学农业与生物工程系厄尔巴纳il61801 日本北海道大学农业研究生院韩国江原道大学农业工程系

介绍了一项适用于精细农业机械化的新技术计算机集成作物生产技术(CCP)。该技术融合信息采集、网络通讯、数据处理、过程决策、自动执行等功能,能有效地完成作物生产的精确机械化作业。计算机集成作物生产技术的3个主要功能是先根据需... 详细信息

介绍了一项适用于精细农业机械化的新技术计算机集成作物生产技术(CCP)。该技术融合信息采集、网络通讯、数据处理、过程决策、自动执行等功能,能有效地完成作物生产的精确机械化作业。计算机集成作物生产技术的3个主要功能是先根据需要实时采集传感数据,然后根据传感信息构建合理的行动决策,最后将传递上述决策并付诸实施。为了说明CCP的工作原理和结构设计,介绍了由伊利诺依大学机械电子系统实验室设计开发的CCP技术系统的关键功能。研究结果表明,在车辆自动导航,主从机械控制,在线式变量作业等利用农业机械实施田间作物生产作业的领域,有必要在农业机械上集成CCP技术,使机械自动地完成各项最优化项目作业。最后,根据以往工作中的经验,简要讨论了目前CPP技术发展所面临的问题和挑战。

关键词：精细农业计算机集成作物生产机械电子信息采集网络自动化

玉米立茬与粉碎秸秆覆盖对生长季土壤呼吸的影响（英文）

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农业工程学报 2018年第8期34卷 146-155页

作者：贾洪雷李森森王刚张宇刘慧力 Michael J.Walsh 吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130022 吉林大学电子科学与工程学院长春130012 康奈尔大学生物与环境工程系美国纽约伊萨卡14853

农田土壤呼吸(Rs)是全球CO_2循环的重要组成部分,生长季土壤呼吸对于作物的产量有巨大的影响,同时,作物残茬的覆盖模式会影响土壤呼吸。该文应用了粉碎秸秆覆盖地表(SH)和立茬覆盖地表(ST)是两种主流的作物残茬覆盖地表模式,自2000年起... 详细信息

农田土壤呼吸(Rs)是全球CO_2循环的重要组成部分,生长季土壤呼吸对于作物的产量有巨大的影响,同时,作物残茬的覆盖模式会影响土壤呼吸。该文应用了粉碎秸秆覆盖地表(SH)和立茬覆盖地表(ST)是两种主流的作物残茬覆盖地表模式,自2000年起,玉米收获之后,在试验地块施用这2种作物残茬覆盖地表的模式。自2013年开始,在试验地块测量每年冬季的土壤结冻深度,积雪的厚度与CO_2通量,土壤温度与湿度。总土壤呼吸分为异养呼吸(HR)和根际呼吸(RR),该文使用放射性碳标记技术和数学方程计算异养呼吸和根际呼吸的CO_2通量。试验结果显示,与SH处理相比,ST处理地表平均积雪厚度可以增加44%,最大土壤冻深降低18%,并且冻土完全融化的时间将提前10到27 d。ST与SH的平均CO_2通量分别为16.55和14.02 mmol/m^2h。对于整个生长季,SH与ST的土壤呼吸差别在生长季开始和结束时期较小,在生长季的中期较大。ST的平均Rs比SH多3.3 mmol/m^2h,在ST中,HR是Rs的主要构成部分,而RR只约占总土壤呼吸10%。冗余分析结果显示,Rs和HR与土壤温度和积雪厚度呈正相关,与冻土深度呈负相关。该文的研究结果显示相比较于粉碎秸秆残茬覆盖,立茬覆盖地表有利于提高生长季的土壤呼吸,可为玉米的光合作用提供较多CO_2,这将有利于作物增产。

关键词：土壤呼吸土壤水分立茬覆盖粉碎残茬覆盖生长季节异养呼吸根际呼吸

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农产品线扫描高光谱成像系统的集成标定方法

农业工程学报 2012年第14期28卷 244-249页

作者：王海华李长缨梅树立李民赞中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 佐治亚大学生物与农业工程系美国佐治亚31793

高光谱成像技术在农业和食品检测中的应用日益广泛,线扫描高光谱成像系统的标定是获取高精度图像的基础。该文从系统集成部件的调整顺序、扫描速度控制、导轨偏移校正、光谱图像变形标定和光谱波长偏移校正等几方面系统地讨论了一种线... 详细信息

高光谱成像技术在农业和食品检测中的应用日益广泛,线扫描高光谱成像系统的标定是获取高精度图像的基础。该文从系统集成部件的调整顺序、扫描速度控制、导轨偏移校正、光谱图像变形标定和光谱波长偏移校正等几方面系统地讨论了一种线扫描高光谱成像系统的调整和标定。通过对棋盘格图案的扫描,校正光谱图像在CCD上成像的位置,给出了导轨偏移校正及速度控制的具体计算公式。研究了光谱图像水平(Smile)和垂直(Keystone)光学系统变形,并标定了图像2个维度变形误差,分别为1.26和0.04mm。对照笔型氪气校正灯标准光谱,给出了光谱波长移位的二次校正方程。实践证明该文提出的方法能快速、有效地完成图像采集试验的设备准备工作,为相近研究领域的科研人员提供参考和帮助。

关键词：扫描标定变形高光谱成像集成