壓電電容式傳感器法快速測定稻谷含水率及煎炸油中的極性組分含量.pdf

1、由于壓電傳感器響應(yīng)快，靈敏度高，價格低廉、使用方便，受到廣大科學(xué)研究人員青睞。壓電石英晶體傳感器可分為兩類:壓電石英晶體微天平和串聯(lián)式壓電傳感器。壓電石英晶體微天平對質(zhì)量有靈敏的響應(yīng)，可得到納克級的響應(yīng)，但其響應(yīng)受其它因素，如溶液的粘度、密度、電導(dǎo)率和介電常數(shù)的影響;串聯(lián)式壓電傳感器（本文中簡稱壓電傳感器）是將空氣中振蕩的石英晶體與一對電導(dǎo)電極串聯(lián)組成，它能靈敏地響應(yīng)電導(dǎo)電極間介質(zhì)的電參數(shù)變化，并維持極好的頻率穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)阻抗方法相比

2、，它有很強(qiáng)的抗背景干擾的能力，在一定條件下響應(yīng)的靈敏度和穩(wěn)定性均成倍提高。隨著信息技術(shù)和微機(jī)加工技術(shù)的高速發(fā)展，壓電傳感器的電路還可微縮到一塊很小的芯片上，電導(dǎo)電極可選用間距在微米甚至納米級別的叉指電極，很容易實(shí)施現(xiàn)場快速監(jiān)測。因此，壓電傳感器廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)、食品、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)藥和軍事等領(lǐng)域。基于此，本論文開展以下工作:
　　1.根據(jù)稻谷水分含量與其介電特性的相關(guān)性，選用自制圓筒電極，將其與壓電石英傳感器串聯(lián)構(gòu)

3、建壓電電容式傳感器，結(jié)合糧食、油料水分測定的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5497-1985)，建立樣本集稻谷水分含量與樣本集稻谷壓電傳感特征頻率數(shù)據(jù)之間的標(biāo)定方程:y=-75x+9007366，其線性系數(shù)值r=-0.98。然后利用此方程對隨機(jī)制作的不同含水率稻谷進(jìn)行快速檢測，同時采用國標(biāo)法—105℃恒重法，加以驗(yàn)證，結(jié)果表明，壓電電容式傳感器能快速、準(zhǔn)確測定稻谷中的含水量;
　　2.結(jié)合煎炸油極性組分含量變化與其介電特性的相關(guān)性，引入融合梳

4、狀電極，將其與壓電傳感器串聯(lián)構(gòu)建壓電電容式傳感器，結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的檢測煎炸油極性組分的含量方法(GB/T5009.202-2003)，對煎炸油進(jìn)行檢測和鑒別。基本依據(jù)為油脂在煎炸過程中其極性成分會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致介電常數(shù)改變，最終導(dǎo)致壓電傳感器的振蕩頻率變化。本論文首先研究了煎炸時間與介電常數(shù)的關(guān)系、極性組分含量與介電常數(shù)的關(guān)系，然后將極性組分含量轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的頻率響應(yīng)值的形式，并建立極性組分含量與頻率的標(biāo)定方程:y=-0.3966