便携式近红外谷物分析仪快速测定小麦蛋白质的研究

收集中国小麦各个主产区不同品种样品104份,研究采用国产便携式近红外谷物分析仪快速测定小麦蛋白质含量,用化学计量方法建立了小麦蛋白质含量的近红外分析模型,并对模型进行了预测准确性评价。在建模过程中,分别探讨光谱散射和数学导数处理等优化对定标模型的影响。结果表明:采用偏最小二乘法(PLS)建立模型,光谱预处理最佳条件为:Savitzky-Golay平滑、Savitzky-Golay一阶导数、基线校正、均值中心化、主因子数为12。所建模型的定标标准偏差(SEC)和定标相关系数(RC)分别为0.177和0.988;外部验证的标准偏差(SEP)和相关系数(RP)分别为0.188和0.961。标准方法测定值与NIRS方法预测值之间的T检验结果为T=0.304(P<0.05),表明两种测定方法测定值之间无显著性差异,说明定标模型具有很好的预测准确性,可应用于优质小麦收购中蛋白质含量的快速测定。     

基于近红外光谱技术与BP-ANN算法的豆粕品质快速检测

应用近红外漫反射光谱技术结合误差反向传递人工神经网络(BP-ANN)算法,建立豆粕品质(包括水分、粗蛋白、残油)的定量分析模型。将豆粕漫反射吸收光谱数据进行SNV、DT、SG求导、SG平滑和均值中心化处理,然后采用偏最小二乘方法(PLS)降维获取主成分,并优化选择合适的隐含层节点数、隐含层和输出层转化函数,建立校正模型,并用验证样品对校正模型进行验证。结果显示,BP-ANN法建立的水分、粗蛋白和残油的预测相关系数(R)分别为0.981、0.988、0.982,预测标准偏差(SEP)分别为0.120、0.216、0.036,均优于PLS建模方法结果,且满足传统分析方法的重复性要求,表明BP-ANN方法可用于生产过程豆粕品质的快速监控。     

基于XRF技术的大气重金属在线分析仪的研制

针对大气中铅、铬、镉等重金属在线监测的应用需求,研制了基于X射线荧光分析技术的大气重金属在线分析仪。该仪器具有可同时监测20多种元素、检出限低、无损快速、使用方便和维护成本低等优点。详细描述了仪器的总体设计及主要结构,展现了仪器性能特点;对仪器进行性能测试,结果显示该分析仪性能稳定,达到国际同类仪器水平。该分析仪监测大气中铅元素浓度结果与ICP-MS(inductively coupled plasma mass spectrometry)分析仪结果对比相对误差在4%以内。将该分析仪应用于杭州某大气监测站,连续监测大气重金属变化情况,实验结果表明该分析仪可靠性高、具有较强的现场应用能力,满足现场应用需求。     

基于长波近红外的便携式品质分析仪的研制及应用

针对野外和现场的产品品质分析应用,研制了一种基于长波近红外的便携式品质分析仪.该仪器具有结构紧凑、重量轻、体积小、响应速度快、携带方便、操作简单、环境适应性强等优点.从硬件与软件两方面详细描述了该分析仪的性能特点.对3台同型仪器进行性能测试,结果显示该型分析仪性能稳定,仪器一致性好,已经达到国际同类仪器水平.小麦和大豆的无损测定表明该分析仪可靠性高且模型传递效果好.性能测试及建模实验表明该分析仪具有较强的现场应用能力,能够满足各种野外检测需求.     

新型国产近红外分析仪的菜籽菜粕快速检测技术研究

近红外光谱分析作为1种快速无损的绿色分析技术,可应用于检测油料原料和油脂产品品质,为粮油企业带来巨大经济效益.本文采用一款新型国产化的近红外漫反射光谱分析仪对菜籽和菜粕进行了检测分析,分别对菜籽的水分、蛋白、含油量、脂肪酸、硫苷含量和菜粕水分、蛋白和含油量指标建立模型并验证.结果显示近红外检测结果与国标参考方法检测结果相关性好、准确度高.表明新型国产化的近红外分析仪可满足油脂企业对菜籽和菜粕产品的质量控制要求.     

基于紫外全谱法的水质COD分析仪及应用研究

针对环保与过程分析领域,研制了一种基于紫外全谱法的水质COD在线分析仪,该分析仪通过测量水样紫外全谱段的吸收光谱,使用化学计量学算法计算得到水样的COD值.详细描述了该仪器的主要组成结构,展现仪器功能特点.对某食品厂的出口污水建立了COD数学模型,并使用分析仪对该处污水实时监测,结果表明,仪器分析测量快速准确,可靠性高,真正实现了在线自动监测.     

水果内部品质在线近红外分析仪的研制

基于近红外漫透射分析技术,研制了一种水果内部品质在线近红外分析仪.详细描述了分析仪的三个组成部分,即光源探头、样品台、在线仪表单元,并说明了各部件的功能、特点、设计依据以及工作流程.以鸭梨黑心病为例,将该分析仪用于水果内部品质分析,检测速度达每秒钟5个,判别准确率为96%.实验结果表明,该分析仪测量快速准确,可靠性高,可用于水果内部品质的在线分析.     

光子在闪烁晶体中传输的蒙特卡罗模拟

为了找到构筑闪烁晶体探测器的优化方法，使用蒙特卡罗方法对闪烁晶体BGO（Bi4Ge3O12，锗酸铋）的光收集效率进行了模拟研究。模拟结果表明：入射面为粗糙面，其余为抛光面，同时外层包装上高反射率的材料，可得到最大的光输出（约59．1％的光子被收集）；耦合剂的折射率的得到高的光输出也起着非常重要的作用。     

基于小波变换的MR图像的去噪处理

根据小波变换多尺度下图像信号与噪声不同性质的理论,提出了一种新的MR图像去噪处理 算法,这种算法直接比较相邻小波域的系数,根据比较结果设立滤波器去除噪声。计算机模拟结果表明:这种算法的速度快,能去除渗噪图91%的噪声,图像的信噪比从3.1861提高到了13.4784。     

在线近红外光谱分析仪的研制及应用

针对过程分析应用领域, 研制了一种在线近红外光谱分析仪.详细描述了该仪器系统的主要组成结构, 展现各模块功能特点.对该仪器进行性能测试, 结果显示该分析仪性能稳定, 超过了USP1119(美国国家药典)规定的指标要求.实验室中的汽油样本建模实验和现场的重烷基苯与白糖应用结果表明, 该仪器具有响应速度快、建模能力强、预测精度高、可同时预测多种组分、使用维护方便、维护成本低和可靠性高等优点, 能够适应各种复杂的应用环境.