《电气专业毕业设计》PPT课件

随着检测手段的不断完善，检测仪的不断发展，，质量检测工具的科技含量也 在不断的增加。无损检测（NDT）技术是在不破坏被检测对象的前提下，运用 各种物理方法如声、光、电、图像视觉技术等手段对物料进行检测分析的一种 方法和技术。一般是从外部给待测物一个能量待测物受激励能量影响时从输入 和输出的关系可以获得待测物的物理化学特性。此法在获取样本信息的同时保 证的样本的完整性。常用的方法有力学法、电磁学法、光学法、放射性法等。 随着现代物理学、材料科学、微电子学等技术的发展，无损检测技术也迅速的 发展起来。近红外光谱分析与计算机图像技术的复合与集成,有力地推动了近工 业中质量控制和热学等多个方面。无损检测具有非破坏性、随机性、现场检测 等优点，且监测数据可以连续性采集，并通过对数理分析和逻辑判断，能够较 准确地推定出质量的状况[13]。 从20世纪60年始，NIRS逐渐应用到水果品质检测中[14]。1986年，近红外光谱国 际委员会成立，标志着经红外光谱技术进入一个新的发展阶段。近50年的研究， 利用NIFS可以检测苹果、梨桃、柑橘、草莓等多种水果的品质（如外形、含糖 量、含酸量、含水量等），国内外一些公司和科研部门研制了检测仪器，为水 果产业的发展做出了重大贡献。 发展趋势： 随着红外技术的推广，红外满方的检测仪器将朝着快速、便携、低成本、低功 耗以及自动化的方向发展。 （1）快速性要求检测的时间短，能迅速得到检测结果，以适应水果利用红外的 在线检测和水果的生产，销售。
五、论文要求
见学校通知（教务处网页有格式和范文）
正文是毕业论文的核心内容，包括前言、主 体、结论三大部分。通常对正文字数（包括 标点符号、图表等）都有一个要求。例如对 统招本科生一般要求为6千字左右，通常不 能少于5千汉字、但也不提倡过多、不要超 过2万汉字。
研究背景： 我国是水果生产和消费大国。来自２０００年全国果业学术研讨会的资料表明， 中国目前的水果种植面积为８４０万公顷，占世界果树总面积的２１％左右；水 果年总产量达５９００多万吨，占世界果品总产量的１３.４％，这两项指标都 已跃居世界第一[1]。随着我国人民生活水平的逐步提高，对水果的消费需求越来 越大。国家统计局农调总队的一项调查表明，我国居民个人水果消费总量由１９ ８１年的１５０万吨上升到２０００年的３７３０万吨，１９年间增长２３．９ 倍；平均每年增长１８．２％。预计到２００５年，我国的水果消费总量将达到 ５０００万吨[2]。随着“三农”政策的不断贯彻落实，我国的果农人口总数将不 断增加，水果消费总体上呈不断上升的趋势[3]。常见水果桃、梨、苹果等容易遭 受桃小食心虫、梨小食心虫的侵害，橘中会用蛆虫侵害。同时一旦有水果受虫害， 很容易扩散，引起更大面积水果受损。由于此类虫害可以寄生于水果内部，早期 不容易发现，给水过生产和销售带来很多不利[4]。在了解了解水果内部虫害的基 础上，用红外光照射水果，基于红外吸收光谱和虫的红外吸收光谱范围不同这一 原理，实现对水果的无损检测。 研究意义： 目前已经有利用计算机视觉和图像处理技术对水果进行品质无损检测和自动分级 的技术[5、6]。同时市面上也有利用红外对水果中蛋白质[7]，糖分[8]的含量等指标 的检测装置，运用红外光谱分析仪，通过红外光谱的吸收峰值进行检测，该设备 价格昂贵，不利于在实际生产生活中推广。同时现在还没出现检测水果内部是否
严禁抄袭； 网络等工程技术基础和专业基础。
6.
二、选题
1. 从生产实际和科研项目 中选题；
2. 从市场需求中选题；
3. 从教学实践中选题；
4. 从专业发展前沿；
注意的问题： 1. 课题难易程度与自己能力想
5. 从毕业实习单位和即将
适应
工作的单位要求；
2. 课题避免过大
6. 学生爱好
3. 要有铺垫和基础（比如资料 的占有、试验条件…）
[11] 邱白晶,刘保玲,吴春笃,等.近红外处理技术在农业工程中的应用[J].农业工程 报,2005,21(5):102-106. [12] 吉川年彦.用近红外分光法无损评价农产品品质[J].[日本]近畿中国农 研,1998,76:35-39. [13] 曾琼，肖江文，袁建辉.浅谈无损检测技术的发展与展望.[J] 计量与测试技 术2006年12期 [14] 付兴虎，付广伟，毕卫红.近红外光谱技术在水果品质无损检测中应用的研 究和现状[J].红外 2021年2月，27卷，第2期
三、开题报告
基础型、应用基础型、 应用型、调研型；
国家级项目、省 部级项目、横向 合作项目、校级 项目、自选项目；
开
一、本课题的研究意义，国内外研究现状、 水平和发展趋势
题
报
二、研究的主要内容及预期目标
告
主
三、研究方案
பைடு நூலகம்
要
内
四、论文进度安排
容
五、主要参考文献
一、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势
检索工具：EI（工程检索）、SCI（科学引文 检索）、ISI（科技会议录检索）
国内检索系统：万方、维普、超星、CNKI、 中国学位论文全文数据库、中国会议论文 全文数据库、中国优秀博士硕士论文数据 库；
国外检索系统：AIP电子期刊数据库、APS电 子期刊数据库、springer全文电子期刊、 IEEE…..
该仪器可以用于多种水果的检测，可及时发现水果内部的虫害情况。从而可以给商 家提供及时的补救机会；同时，也可以让消费者放心、安全地食用水果。主要应用于 如以下几个方面：（一）对于工厂，可以利用该仪器在水果批量生产时进行检测，避 免好坏水果之间的相互感染，增长水果的保存时间。（二）对于果农，则可以在果实 还未成熟的时期就可以进行对水果的检测，及时发现虫害，从而给果农更多的补救机 会。（三）对于较大的个体水果经商户，可以利用该仪器的检测，让自己的水果保持 较好的质量，从而在减少不必要的损失的同时让消费者购买到放心、优质的水果，给 自己增加信誉度。因此，该仪器可以给水果产业的生产、销售提供更多的保障。 研究现状： 近几年红外检测技术快速发展，其应用领域已拓展至食品科学、农作物生长信息检测 等领域[11、12]。因此、拟选择用红外线的方法来对水果内部虫害进行检测。
五、主要参考文献
[1] :// chinaccm , 中国水果种植面积和产量双居世界第一,2000 [2]中国信息报2001年9月17日 [3] :// ahnw.gov.cn 农业科技网 [4] 阮逸，王培道，叶建平，中亚热带果树病虫害防治，[J]，中国果业信 息，2021年第26卷；23-24页 [5]杨磊，陈坤杰，近红外光谱在水果内部品质检测中的研究进展，江西农 业学报,2021.20(1):76-81 [6] HernandezGomez， GarciaPereira， 何勇，水果蔬菜品质的无损检测 方法的研究与应用，浙江大学学报，2004.30（4）：369-374 [7] Nils B B.Stfan R.The standardization of infratec 1221 near infrared transmission instruments in the Danish network used for the determination of protein and moisture in grains [J] .Journal of Near Infrared Spectroscopy.1995,3(1):35-42
（2）便携，体积小，能够在离线、现场后在线环境下，实现水果的品质的准确， 无损检测。 （3）低成本，价格便宜，是普通老百姓买得起，用得起。 （4）低功耗，易于操作，检测人员不需要对仪器进行复杂的调整，只需启动几 个按钮就可以对水果进行检测。 （5）自动化，能方便的与pc机进行通信，处理检测测数据，建立水果品质数据 库，监测水果的生产，销售的各个环节。
二、研究的主要内容及预期目标
研究的主要内容 项目拟在了解水果内部虫害形成机理的基础上，采用卤钨灯照射水果，用窄带滤 光片滤除红外光，光电转换芯片接收所滤出的红外光，根据水果和虫不同物质的 红外吸收光谱的波段不同这一原理，检测水果内部是否遭受虫害，并将检测信号 进行放大，A/D转换，单片机等一系列处理，设计出便携式水果内部虫害检测仪。 （一）、红外检测部分，该部分是实验的关键，需找准水果和虫红外吸收的区别， 合理布置光源，设计好遮光系统，减少消除自然光的干扰，尽量减少红外光的流 失。 （二）、单片机信号处理，放大光电转化后的信号，进行多次比较，整合出有虫 和无虫水果反应在电压上面的情况，找到总体规律，以便于区别水果中是否存在 虫害 预期目标 1、设计开发出便携式水果内部虫害监测仪一套 2、在国内刊物上面发表一篇论文
四、文献检索
电气常见期刊
《电子测量技术》、《电子与信息学报》、 《电气自动化》、《自动化学报》、《电 信技术》、《消息与决策》、《控制理论 与应用》、《中国电机工程学报》、《 control and coputers》、《IEEE control and system Magazine》…………..
四、论文进度安排 现已完成的工作：
已经购买回单片机，A/D，光电转器，卤钨灯凸透镜等实验器材 光源照射，集光器系统已经完成 焊接完了部分电路，大致框架已经完成
近期安排：
1、2021年6月——2021年7月底，继续攻破红外检测部分，改进焊接电路， 完成设计检测仪的后续工作 2、2021年7月底——2021年7月中旬撰写论文，发表
三 、研究方案 1、检测部分 用红外漫透射的方法，亦即用卤钨灯照射水果，卤钨灯的光谱覆盖范围广，发 光波长范围350～2500nm，发射强度比钨灯强，用24v，150w卤钨灯作为光源。 双光源，增加光照强度，再用集光器收集投射过水果的光，滤光片滤除红外光。
1、光源 2、水果 3、遮光棉 4、水果托盘
填表要求：
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生 答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师 指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成， 经指导教师签署意见及系审查后生效； 2.凡所列栏目填写不下的，可以另加附页。 3.本表采取双面复制（复印），且保持原格式不变， 纸张限用 A4（页边距为上、下：2.5cm, 左为2 .6cm,右 为2 .1cm；字体为宋体小四，行间距为18磅。），装订 要整齐。
图一、光源布置图
1、凸透镜 2、光通路 3、光电换接口转 图二、集光器图
2、监测仪设计 用opt101光电转换芯片接收光，将模拟信号转化位数字量，利用单片机对采集到 的红外信号进行处理，给出水果是否遭受虫害的结论，通过声光报警和LED显示。 3、系统测试
系统构建完成后，对系统进行测试，考虑各种可能的情况，考察系统的抗干 扰能力、稳定性、快速性等。对系统不断优化和改进。
遭受虫害的技术和设备，对于本校电气专业的同学来说是一次全新的尝试（浙江大学 在该方面研究的较多），如若本次实验能取得成功，将为本校以后在红外方面的研究 提供更多具有实践意义的经验。随着生物进化的不断进行，虫害也朝着多样性方向发 展，很多潜在的虫害危机具有不可预测性，像广元蛆虫柑橘这种情况在没将实物剖开 之前是无法用肉眼或经验辨认的。 项目拟在了解水果内部虫害形成机理的基础上，采用卤钨灯照射水果[9、10]，用窄带滤光 片滤除红外光，光电转换芯片接收所滤出的红外光，根据水果和虫不同物质的红外吸 收光谱的波段不同这一原理，检测水果内部是否遭受虫害，并将检测信号进行放大， A/D转换，单片机等一系列处理，设计出便携式水果内部虫害检测仪。研究结果可以填 补我校在这个方面的空白，对水果可以进行准确的检测，对水果实现标准化生产具有 直接的指导意义。本检测仪的开发设计将会有较高的实用价值和广阔的经济前景。
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一、毕业设计要求
1. 符合专业培养目标；
2. 应代表本学科的先进水平；
3. 一人一题；
4. 翻译至少一篇英文论文；
开题报告； 5.
培养目标：具备电工电子、控制、自动化 仪表、信息处理、系统工程、计算机及其