便携式玉米叶片含水率无损检测仪的设计与试验

编号 zgly0001750209

文献类型 期刊论文

文献题名 便携式玉米叶片含水率无损检测仪的设计与试验

作者 郭文川  杜荣宇  高德顺  程小冬  徐磊  朱新华 

作者单位 西北农林科技大学机械与电子工程学院  农业农村部农业物联网重点实验室 

母体文献 西北农林科技大学学报:自然科学版 

年卷期 2023,51(5)

页码 148-154

年份 2023 

分类号 S237 

关键词 玉米  叶片含水率  无损检测  吸光度  检测仪 

文摘内容 【目的】设计一款便携式玉米叶片含水率检测仪,以实现植物叶片含水率的无损和快速现场检测。【方法】基于玉米叶片中的水分在波长980和1050 nm附近有吸收峰的现象,以峰值波长为980和1050 nm的发光二极管为便携式玉米叶片含水率检测仪的光源。分别以STC12C5A60S2单片机、数字光电传感器TSL2561和有机发光二极管为检测仪的控制器、检测器和显示器,采用C51语言编写检测仪的软件。以‘咸科858’和‘咸科602’两个玉米品种的叶片为对象,分析玉米叶片湿基含水率与波长980和1050 nm处吸光度值的关系,建立预测玉米叶片含水率的模型,将模型导入检测仪并对其性能进行测试。【结果】玉米叶片吸光度随含水率的增大而减小,可用二元一次关系式拟合叶片含水率与吸光度的关系,其相关系数为0.84。同国标规定的干燥法相比,该便携式检测仪对玉米叶片含水率的绝对测量误差为-6.3%~6.0%,平均误差为-0.1%,输出含水率的变异系数平均值为2.03%,每个样品的检测时间约为2 s。【结论】所设计的便携式玉米叶片含水率检测仪操作简单,结果可靠,可为其他植物叶片含水率的无损快速检测提供参考。