【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微波处理，具体涉及一种白芍饮片微波水分快速检测方法。
技术介绍
1、白芍饮片作为一种重要的中药材，在中医药领域有着广泛的应用，其含水量是评价其质量的重要指标之一。因此，快速、准确地测定白芍饮片的含水量对于保证其质量具有重要意义。传统的白芍饮片水分检测方式主要依赖烘干测定法，其存在测定时间较长的缺点，在满足同等准确率的情况下需要一种能够快速检测白芍饮片水分的方法。目前微波水分检测技术已经有应用领域，若直接使用微波检测技术对大量白芍样品按批次进行水分检测，由于不同温度下水分子运动效能差异导致样品温度变化的差异，对最终测定的含水量也可能存在偏差。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种白芍饮片微波水分快速检测方法，解决对白芍样品进行微波水分检测时检测效率不高和易出现因温度影响导致测量误差的问题。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种白芍饮片微波水分快速检测方法，该方法包括：
4、步骤s100：在微波场中构建可监测样品温度变化的温度场，将白芍样品置于温度场中，对微波辐射所需的环境温度进行评估，基于评估结果对温度场设定多个温度梯度值；
5、步骤s200：在每个温度梯度值下对白芍样品施加微波辐射能量，分别监测每个温度梯度值下白芍样品的温度变化量和对微波辐射能量的吸收量，并记录为样本数据；
6、步骤s300：按照不同温度梯度值对样本数据分类，基于分类后的样本数据计算反馈出白芍样品的最适应温度值，并记录最适应温度值下
7、步骤s400：设定当前白芍样本的测定含水量并基于微波实施参数计算出，设定参考含水量并基于样本数据计算出，将参考含水量与测定含水量比对以评估检测误差大小。
8、目前微波水分检测技术已经有应用领域，若直接使用微波检测技术对大量白芍样品按批次进行水分检测，由于不同温度下水分子运动效能差异导致样品温度变化的差异，对最终测定的含水量也可能存在偏差。基于此，本专利技术提供一种白芍饮片微波水分快速检测方法，解决对白芍样品进行微波水分检测时检测效率不高和易出现因温度影响导致测量误差的问题。
9、进一步地，所述参考含水量的计算过程包括：在微波场中构建空间坐标系，在空间坐标系中记录白芍样品吸收的微波辐射能量和白芍样品的总温度变化量，并对每个白芍样品不同部位的温度变化量进行监测记录用以计算参考含水量。
10、进一步地，所述对每个白芍样品不同部位的温度变化量进行监测的方法包括：
11、步骤s410：将温度场的温度控制在最适应温度值，将监测样品温度变化形式设为区域化温度监测的红外热像，并在空间坐标系内均等划出若干个表示空间位置的多边形网格；
12、步骤s420：预设用于单次检测时长的检测周期，对白芍样品的测量温度值预设初始温度曲线，将白芍样品置于温度场中启动微波辐射并对白芍样品表面温度进行实时监测；
13、步骤s430：划出全部由多边形网格组成的升温区块，将每个升温区块内的温度变化记为实际温度曲线，为初始温度曲线设置吸水性阈值范围用以与实际温度曲线比对；
14、步骤s440：若有比对结果超出吸水性阈值范围的升温区块，将其划分出并标注为吸水性差异区块，并延长一倍检测周期用以对吸水性差异区块单独施加微波辐射能量。
15、进一步地，使用梯度下降优化方法来设置吸水性阈值范围，该设置方法包括：
16、步骤s421：设定吸水性阈值范围的初始阈值，从首个检测周期开始，将连续的数量若干的检测周期设为预试验周期，将预试验周期的数量设为迭代次数，预设梯度下降的学习率值；
17、步骤s422：将预试验周期中每个升温区块的实际温度曲线与初始阈值对比，获取对比差值的平方和对比差值绝对值的平均值，均用以定义损失函数；
18、步骤s423：初始阈值计算损失函数的梯度，根据梯度和设定的学习率更新吸水性阈值范围的参数，若损失函数减小则保留更新参数，否则沿用前次参数，直至达到迭代次数。
19、进一步地，构建正则化项l用于修正损失函数以更新设置吸水性阈值范围；所述正则化项包括正则化系数λ、用于表示初始温度曲线运行行特征的第一模型参数ω以及用于表示实际温度曲线的第二模型参数ω，设升温区块的数量和序数分别为n和i；
20、则所述正则化项的计算式为：l=λ·∑ni=1(ωi-ωi)2；
21、将所述正则化项与损失函数相加以完成损失函数的修正更新。
22、进一步地，所述升温区块的划分方法包括：基于每个多边形网格的红外测温数据，计算相邻多边形网格之间的温度差分并设定升温临界值用以确定升温区块的边界点；使用多边形拟合将所有边界点收集并计算出符合所有边界点的多边形形状以表示升温区块范围。
23、进一步地，所述最适应温度值的计算方法包括：设置限定白芍样品平均温度的测量温度阈值，用以表示能完成参考含水量计算时白芍样品水分需达到的水分活跃度，并设白芍样品达到测量温度阈值的时长为反应周期；设最适应温度值表示为t，参考含水量表示为x1，样品测定温度值表示为x2，反应周期表示为x3，则设定最适应温度值计算式表示为：t=α·x1+β·x2+γ·x3，其中α、β和γ分别表示为参考含水量、样品测定温度值和反应周期的分配权重参数，并沿β、γ、α的排列顺序将分配权重参数比值从高顺次降低。
24、本专利技术与现有技术相比，通过构建梯度值温度场对白芍样品施加微波辐射，并基于获取样品的温度和吸收能量，结合最适应温度值计算和误差评估等步骤，实现了对白芍样品含水量的快速精确检测，具有能够实现对白芍样品含水量的快速高效测量和精准评估的优点和有益效果。
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1.一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，所述参考含水量的计算过程包括：在微波场中构建空间坐标系，在空间坐标系中记录白芍样品吸收的微波辐射能量和白芍样品的总温度变化量，并对每个白芍样品不同部位的温度变化量进行监测记录用以计算参考含水量。
3.根据权利要求2所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，所述对每个白芍样品不同部位的温度变化量进行监测的方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，使用梯度下降优化方法来设置吸水性阈值范围，该设置方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，构建正则化项L用于修正损失函数以更新设置吸水性阈值范围；所述正则化项包括正则化系数λ、用于表示初始温度曲线运行行特征的第一模型参数ω以及用于表示实际温度曲线的第二模型参数Ω，设升温区块的数量和序数分别为n和i；
6.根据权利要求3所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特
7.根据权利要求1所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，所述最适应温度值的计算方法包括：设置限定白芍样品平均温度的测量温度阈值，用以表示能完成参考含水量计算时白芍样品水分需达到的水分活跃度，并设白芍样品达到测量温度阈值的时长为反应周期；设最适应温度值表示为T，参考含水量表示为x1，样品测定温度值表示为x2，反应周期表示为x3，则设定最适应温度值计算式表示为：T=α·x1+β·x2+γ·x3，其中α、β和γ分别表示为参考含水量、样品测定温度值和反应周期的分配权重参数，并沿β、γ、α的排列顺序将分配权重参数比值从高顺次降低。
...【技术特征摘要】
1.一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，所述参考含水量的计算过程包括：在微波场中构建空间坐标系，在空间坐标系中记录白芍样品吸收的微波辐射能量和白芍样品的总温度变化量，并对每个白芍样品不同部位的温度变化量进行监测记录用以计算参考含水量。
3.根据权利要求2所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，所述对每个白芍样品不同部位的温度变化量进行监测的方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，使用梯度下降优化方法来设置吸水性阈值范围，该设置方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种白芍饮片微波水分快速检测方法，其特征在于，构建正则化项l用于修正损失函数以更新设置吸水性阈值范围；所述正则化项包括正则化系数λ、用于表示初始温度曲线运行行特征的第一模型参数ω以及用于表示实际温度曲线的第二模型参数ω，设升温...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖中标，唐红军，李延芳，吕光华，张兴国，张光仁，
申请(专利权)人：四川聚元药业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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