玉米水分无损检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种玉米水分无损检测方法及装置，其中，玉米水分无损检测方法，包括：向待测玉米发送射频信号，并接收反射信号；基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数；根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量。避免破坏玉米的苞叶层和玉米籽粒，实现对于苞叶存在下玉米水分含量的无损原位测定。

【技术实现步骤摘要】
玉米水分无损检测方法及装置
本专利技术涉及农业生产
，尤其涉及一种玉米水分无损检测方法及装置。
技术介绍
水分含量是玉米育种过程中需要获取的重要性状参数，籽粒脱水速率快，收获时玉米穗籽粒含水量较低是玉米育种的重要评价指标，也是耐密宜机收玉米品种选育的重要特征之一。对于生长期苞叶存在下玉米穗籽粒水分的测量，能够实现对玉米穗生理成熟时间的预测，获取生理成熟前玉米穗籽粒的脱水曲线。目前有研究者采用插针式探针测量玉米籽粒水分，虽然能够有效的检测玉米籽粒水分，但在检测过程中不可避免的会破坏玉米的苞叶层，并且也容易损伤玉米籽粒。因此，如何提供一种玉米水分无损检测方法及装置，避免破坏玉米的苞叶层和玉米籽粒，实现对于苞叶存在下玉米水分含量的无损原位测定成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种玉米水分无损检测方法及装置。本专利技术提供一种玉米水分无损检测方法，包括：向待测玉米发送射频信号，并接收反射信号；基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数；根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测方法，所述根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量的步骤之前，方法还包括：基于所述射频信号和所述反射信号，确定样品玉米的射频阻抗参数；确定样本玉米的实际水分值；其中，所述样本玉米与所述待测玉米生长状态相同；基于所述样本玉米的实际水分值和所述样本玉米的射频阻抗参数，确定所述含水量标定公式。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测装置，所述基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数，具体包括：基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的测量反射系数；基于所述待测玉米的测量反射系数和射频误差校准参数，确定待测玉米的负载反射系数；基于所述待测玉米的负载反射系数和特征阻抗，确定待测玉米的射频阻抗参数。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测方法，所述基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数，具体包括：基于第一射频信号和第一反射信号，确定待测玉米的第一射频阻抗参数；所述第一射频阻抗参数用于确定待测玉米苞叶层含水量；基于第二射频信号和第二反射信号，确定待测玉米的第二射频阻抗参数；所述第二射频阻抗参数用于确定待测玉米苞叶层和玉米穗籽粒层含水量。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测方法，所述根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量，具体包括：根据所述第一射频阻抗参数和所述第二射频阻抗参数以及玉米穗籽粒层含水量标定公式，确定所述待测玉米籽粒的含水量。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测方法，所述根据所述第一射频阻抗参数和所述第二射频阻抗参数以及玉米穗籽粒层含水量标定公式，确定所述待测玉米籽粒的含水量，具体包括：基于所述第一射频阻抗参数、所述第二射频阻抗参数、玉米苞叶层的厚度和玉米穗籽粒层的厚度，确定待测玉米穗籽粒阻抗参数；基于所述待测玉米穗籽粒阻抗参数和玉米穗籽粒层含水量标定公式，确定所述待测玉米籽粒的含水量。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测方法，在所述根据所述第一射频阻抗参数和所述第二射频阻抗参数以及玉米穗籽粒层含水量标定公式，确定所述待测玉米籽粒的含水量步骤之前，方法还包括：基于样本玉米穗籽粒层射频阻抗参数以及样本玉米籽粒的实际水分值，确定玉米穗籽粒层含水量标定公式；其中，所述样本玉米与所述待测玉米生长状态相同。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测方法，所述基于样本玉米穗籽粒层射频阻抗参数以及样本玉米籽粒的实际水分值，确定玉米穗籽粒层含水量标定公式，具体包括：基于第三射频信号和第三反射信号，确定样本玉米的第三射频阻抗参数；所述第三射频阻抗参数用于确定样本玉米苞叶层含水量；基于第四射频信号和第四反射信号，确定样本玉米的第四射频阻抗参数；所述第四射频阻抗参数用于确定样本玉米苞叶层和玉米穗籽粒层含水量；基于所述第三射频阻抗参数、所述第四射频阻抗参数、玉米苞叶层的厚度和玉米穗籽粒层的厚度，确定样本玉米穗籽粒阻抗参数；确定样本玉米籽粒的实际水分值；基于所述样本玉米的实际水分值和所述样本玉米穗籽粒阻抗参数，曲线拟合获得所述玉米穗籽粒层含水量标定公式。本专利技术还提供一种玉米水分无损检测装置，包括：传感探头和检测模块；所述传感探头包括电极；所述电极包括：激励电极和接地电极；所述激励电极和所述接地电极间隔设置；所述激励电极和接地电极横截面形状相同且中心轴在同一直线上；所述检测模块包括：射频信号发送接收单元和信号处理单元；所述射频信号发送单元与所述激励电极和接地电极连接，用于发送射频信号，并接收反射信号；所述信号处理单元用于根据所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数；根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定待测玉米的含水量。根据本专利技术提供的玉米水分无损检测装置，所述激励电极为环形激励电极；所述接地电极为环形接地电极；所述环形激励电极和所述环形接地电极间隔设置；所述环形激励电极和所述环形接地电极直径相等宽度不同且中心轴在同一直线上。本专利技术提供的玉米水分无损检测方法及装置，获取射频信号和反射信号，通过待测玉米含水量引起的传感探头阻抗的变化，确定待测玉米的射频阻抗参数，根据射频阻抗参数以及含水量标定公式，进而确定待测玉米的含水量，实现待测玉米含水量的快速、无损检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的玉米水分无损检测方法流程图；图2为本专利技术提供的校准端口校准信号流图；图3为本专利技术提供的玉米穗苞叶层脱水曲线图；图4为本专利技术提供的玉米穗籽粒层脱水曲线图；图5为本专利技术提供的玉米水分无损检测装置外观示意图；图6为本专利技术提供的玉米水分无损检测装置使用方法示意图；图7为本专利技术提供的玉米水分无损检测装置检测原理示意图；图8为本专利技术提供的传感探头结构示意图；图9为本专利技术提供的检测原理电路结构示意图；图10为本专利技术提供的有源反射电桥电路图；图11为本专利技术提供的电子设备的实体结构示意图。附图标记：110：传感探头；120：检测模块；210：第一环形激励电极；220：环形接地电极；230：第二环形激励电极；240：玉米穗苞叶层；250：玉米穗籽粒层；260：玉米穗轴。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玉米水分无损检测方法，其特征在于，包括：/n向待测玉米发送射频信号，并接收反射信号；/n基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数；/n根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量。/n

【技术特征摘要】
1.一种玉米水分无损检测方法，其特征在于，包括：
向待测玉米发送射频信号，并接收反射信号；
基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数；
根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量。


2.根据权利要求1所述的玉米水分无损检测方法，其特征在于，所述根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量的步骤之前，方法还包括：
基于所述射频信号和所述反射信号，确定样品玉米的射频阻抗参数；
确定样本玉米的实际水分值；其中，所述样本玉米与所述待测玉米生长状态相同；
基于所述样本玉米的实际水分值和所述样本玉米的射频阻抗参数，确定所述含水量标定公式。


3.根据权利要求2所述的玉米水分无损检测装置，其特征在于，所述基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数，具体包括：
基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的测量反射系数；
基于所述待测玉米的测量反射系数和射频误差校准参数，确定待测玉米的负载反射系数；
基于所述待测玉米的负载反射系数和特征阻抗，确定待测玉米的射频阻抗参数。


4.根据权利要求2或3所述的玉米水分无损检测方法，其特征在于，所述基于所述射频信号和所述反射信号，确定待测玉米的射频阻抗参数，具体包括：
基于第一射频信号和第一反射信号，确定待测玉米的第一射频阻抗参数；所述第一射频阻抗参数用于确定待测玉米苞叶层含水量；
基于第二射频信号和第二反射信号，确定待测玉米的第二射频阻抗参数；所述第二射频阻抗参数用于确定待测玉米苞叶层和玉米穗籽粒层含水量。


5.根据权利要求4所述的玉米水分无损检测方法，其特征在于，所述根据所述射频阻抗参数以及含水量标定公式，确定所述待测玉米的含水量，具体包括：
根据所述第一射频阻抗参数和所述第二射频阻抗参数以及玉米穗籽粒层含水量标定公式，确定所述待测玉米籽粒的含水量。


6.根据权利要求5所述的玉米水分无损检测方法，其特征在于，所述根据所述第一射频阻抗参数和所述第二射频阻抗参数以及玉米穗籽粒层含水量标定公式，确定所述待测玉米籽粒的含水量，具体包括：
基于所述第一射频阻抗参数、所述第二射频阻抗参数、玉米苞叶层的厚度和玉米穗籽粒层的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠义，范利锋，董学会，黄岚，马钦，朱德海，张晓东，温诗谦，田总福，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11