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专利号: 2020107029858
申请人: 浙江农林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种白芨霉变检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:向检测气室通入洁净空气进行清洗;

S2:检测气室清洗完后,将纳米级TiO2粉末喷涂至被测白芨样品表面,采用紫外光照射被测白芨样品;

S3:将被测白芨样品产生的挥发性气体吸入检测气室,检测气室内的气体传感器阵列与挥发性气体接触产生响应信号;

S4:数据采集装置对气体传感器阵列产生的响应信号进行采样并将采样值发送到计算机;

S5:计算机对接收到的采样值进行处理,判断被测白芨样品是否霉变;

所述气体传感器阵列包括十个气体传感器,分别为:用于检测硫化物的第一气体传感器,用于检测氢气的第二气体传感器,用于检测氨气的第三气体传感器,用于检测酒精、甲苯、二甲苯的第四气体传感器,用于检测碳氢组分气体的第五气体传感器,用于检测甲烷、丙烷、丁烷的第六气体传感器,用于检测丙烷、丁烷的第七气体传感器,用于检测氮氧化物的第八气体传感器,用于检测二氧化碳的第九气体传感器,用于检测TVOC气体的第十气体传感器;

所述步骤S5中判断被测白芨样品是否霉变的方法包括以下步骤:获取每个气体传感器产生的响应信号,第i个气体传感器在t时刻产生的响应信号为seni(t),将气体传感器平均响应 输入非线性特征提取模型:其中,x(t)为模型因子轨迹函数,ξ(t)为调谐信号,t为时间,k为激励强度,V(x,t)为四势阱势函数,a、b、c、d都为常数,由公式(1)、(2)计算得到:

调节k的值,当k=k1时, 达到最大值,所以当k=k1时信噪比SNR存在特征值,如果SNR特征值的绝对值位于没有霉变白芨样品对应的阈值范围内,则被测白芨样品没有霉变,如果SNR特征值的绝对值位于轻微霉变白芨样品对应的阈值范围内,则被测白芨样品轻微霉变,如果SNR特征值的绝对值位于中度霉变白芨样品对应的阈值范围内,则被测白芨样品中度霉变,如果SNR特征值的绝对值位于重度霉变白芨样品对应的阈值范围内,则被测白芨样品重度霉变。

2.根据权利要求1所述的一种白芨霉变检测方法,其特征在于,取得不同霉变程度的白芨样品对应阈值范围的方法如下:预先取得M个没有霉变的白芨样品、M个轻微霉变的白芨样品、M个中度霉变的白芨样品,M≥100,分别对这些白芨样品进行检测,得到相应的SNR特征值的绝对值,SNR特征值的绝对值记为Peab,M个没有霉变的白芨样品检测结果中最大的Peab值为D1,M个轻微霉变的白芨样品检测结果中最大的Peab值为D2,M个中度霉变的白芨样品检测结果中最大的Peab值为D3,没有霉变白芨样品对应的阈值范围为Peab≤D1,轻微霉变白芨样品对应的阈值范围为D1<Peab≤D2,中度霉变白芨样品对应的阈值范围为D2<Peab≤D3,重度霉变白芨样品对应的阈值范围为D3<Peab。

3.根据权利要求1所述的一种白芨霉变检测方法,其特征在于,所述步骤S2中的紫外光的波长为350~388nm。

4.根据权利要求3所述的一种白芨霉变检测方法,其特征在于,确定紫外光波长为350~388nm的方法包括以下步骤:以检测气室通入被测白芨样品产生的挥发性气体的时间为X轴、气体传感器产生的响应信号为Y轴建立直角坐标系,气体传感器在检测过程中产生响应曲线,响应信号的平均值为mean,响应信号的最大值为max,响应信号的最小值为min,响应上升速率T为响应信号从最小值上升到最大值所需要的时间,折半上升速率t1为响应信号从最小值上升到平均值所需要的时间;

以(0,min)、(t1,min)、(t1,mean)三点构建直角三角形,以(0,min)、(T,min)、(T,max)三点构建直角三角形,点(0,min)、(T,min)构成的直线与点(0,min)、(T,max)构成的直线的夹角为β,点(0,min)、(T,max)构成的直线与点(0,min)、(t1,mean)构成的直线的夹角为α,为了提高检测准确度需使气体传感器产生的响应曲线满足以下条件:根据

得到

则有

由于speh=tan(α+β),spe=tanβ,min≈0,则

由于α≈β,则 即

采用不同波长紫外光照射没有霉变的被测白芨样品进行检测,采用不同波长紫外光照射轻微霉变的被测白芨样品进行检测,采用不同波长紫外光照射中度霉变的被测白芨样品进行检测;

得到当波长为350~388nm的紫外光照射没有霉变/轻微霉变/中度霉变的被测白芨样品时,每个气体传感器产生的响应曲线满足所以紫外光波长为350~388nm。

5.根据权利要求1所述的一种白芨霉变检测方法,其特征在于,所述被测白芨样品被放置在样品瓶内,所述步骤S3中采用探头将样品瓶顶部空间的被测白芨样品产生的挥发性气体吸入检测气室。

6.根据权利要求1所述的一种白芨霉变检测方法,其特征在于,所述检测气室的出气口排出的气体输入到尾气处理装置进行处理。

7.根据权利要求1所述的一种白芨霉变检测方法,其特征在于,所述步骤S3持续的时间为45s。