CN103852482A - 一种基于avr的核磁共振含油量检测*** - Google Patents
一种基于avr的核磁共振含油量检测*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于AVR的核磁共振含油量检测***，包括：核磁共振含油量检测***由样品试管[107]、磁场***[108]、振荡电路[103]、信号放大[104]、扫场电路[101]、AVRATmega单片机[105]、数据存储器[102]、比较电路[109]、打印机[110]、键盘[111]和LCD显示器[106]和电源[112]等组成，其特征在于，利用核磁共振技术进行油料含油量检测，该检测***具备较高的检测速度、处理精度和较高的抗干扰能力。根据本发明所提供的核磁共振含油量检测***，达到了测量准确度高、操作简便、检测快速、对被测样品无损伤的检测效果。
Description
技术领域
本发明涉检测***，尤其涉及检测技术，并且更具体地涉及一种基于AVR单片机的核磁共振含油量检测***。
背景技术
改革开放以来，我国人民生活水平大幅度提高，对油料的需求也快速增长。市场流通的日益加速，企业产品推陈出新，要求快速、准确、高效地提供油料品质的信息。
传统的检测油料中含油量的技术为索式抽提技术，即采用索氏提取器。一般来讲，如果待提纯的化合物在溶剂中有有限的溶解度而杂质不溶于这种溶剂，就可以使用索式提取器进行提取。因为如果待提纯的化合物在溶剂中溶解度很高，则通过过滤就可以与不溶的杂质分离。虽然相比于液体-固体萃取技术来说，索式抽提实现了溶剂反复的利用，萃取效率较高，然而索式抽提却有着几个重大的缺陷。
首先，现代检测技术对实时性的要求越来越高，索氏抽提技术检测油料的含油量需要使用有机溶剂和超临界流体，不仅过程复杂，而且耗时长，往往需要十几小时，有时为了达到更高的检测精度，甚至需要数天的时间，严重制约生产效率。
第二，重复性差，误差偏大。用索氏抽提技术提取油料样本之后，那些不溶的固体物质留在提取器中，一般就废弃掉了，不能重复检测，造成样品的浪费，不满足节约型经济的要求。同时，由于提取时间的长短对检测结果有着重要的影响，且由于油剂不可能被100%提取出来，使得索式抽提技术的误差比较大，给生产质量控制和产品开发带来极大的困难。
第三，索氏抽提技术不能实现无损检测。随着检测技术的革新，无损伤活体测定技术逐渐受到专业人士的重视，这一技术对农作物遗传育种有着十分深远的意义，油料作物就是其中的重要分支。
鉴于智能检测技术高度复杂性，为了提高油料含油量的检测效率和精度，采用目前传统的测量技术将无法达到理想的检测效果。一种有效的基于AVR的核磁共振含油量检测***，因其准确度高、操作简便、测量快速、对被测样品无损伤而受到广泛重视。
核磁共振检测技术利用样品中所含液态的氢原子的核磁共振现象，即分析氢核共振（ 1H-NMR）的图像，对油料的含油量进行测定。相比于传统的索式抽提，该技术操作简单、测定迅速（检测工程只需要几分钟）、结果准确。它对油料原样进行操作，不用化学试剂，不污染环境，不仅不改变样品的品质，还能做到无损测量，因而得到广泛关注。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对传统检测技术过程复杂，耗时长、重复性差，误差偏大、不能实现无损检测的特点和存在的局限性，采用基于AVR的核磁共振含油量检测***，从而达到测量准确度高、操作简便、检测快速、对被测样品无损伤的检测效果。
为实现上述目的，本发明提供了基于AVR的核磁共振含油量检测***，核磁共振含油量检测***由样品试管、磁场***、振荡电路、信号放大、扫场电路、AVR ATmega单片机、数据存储器、比较电路、打印机、键盘和LCD显示器和电源等组成，其特征在于，核磁共振含油量检测***是一个智能化检测***，AVR ATmega单片机分别与信号放大、扫场电路、数据存储器、LCD显示器、打印机、键盘和比较电路等相连接，振荡电路分别同信号放大和样品试管相连接，磁场***分别同扫场电路和比较电路相连接，整个***用电源模块进行供电；
样品试管，用于存放***被测样品；
磁场***，用于为整个***提供稳定、均匀的磁场；
比较电路，用于为比较微弱的核磁共振信号***提供双电源供电信号；
振荡电路，用于获取***所测量的测量信号；
扫场电路，用于为***提供所需三角波扫场调制信号；
信号放大，用于将***信号进行放大处理；
AVR ATmega单片机，用于统一协调处理各器件之间的相互关系，彼此进行信息交换，采
用核磁共振检测技术进行含油量检测***各种信号的处理；
电源模块，用于把220V的交流电转换为***所需用电；
数据存储器，用于进行整个***的大批量的存储数据的处理；
键盘，用于进行各种功能键和数字键的处理；
显示器LCD，用于进行各种数字信号的显示；
打印机，用于进行各种数据的打印工作；
技术方案是：***通过振荡电路获取被测样品试管中的油料含油量信号，通过信号放大器将***所测量的测量信号进行放大，利用***A/D转换器将模拟量转化为数字量送到AVR ATmega单片机，采用核磁共振检测技术进行信号采样处理，利用键盘进行***检测过程中各种功能键和数字键的处理，通过数据存储器存储整个***中大批量的存储数据，将ATmega单片机处理的数据在显示器LCD上进行显示，打印机上进行打印，整个***所需的磁场信号由磁场***提供，供电信号由电源模块提供。
基于AVR的核磁共振含油量检测***工作过程，具体步骤如下：
（1）启动界面；
（2）***初始化；
（3）判断复位方式；
（4）设置工作方式；
（5）***状态检查；
（6）判断状态是否正常；
（7）不正常则启动界面；
（8）正常则进行键分析；
（9）键程序调用；
（10）采样检测；
（11）信号重构；
（12）信号送显；
（13）采样结果送显。
基于AVR的核磁共振含油量检测***信号采样过程，具体步骤如下：
（1）***初始化；
（2）判断是否有中断请求；
（3）有中断请求进行信号采样；
（4）无中断请求则重新进行中断判断；
（5）结束信号采样；
（6）数据处理。
基于AVR的核磁共振含油量检测***数字滤波分析处理过程，具体步骤如下：
（1）信号采样；
（2）信号抽取；
（3）信号插值；
（4）利用完全重构滤波组对采集共振信号重构；
（5）信号处理和显示；
（6）结束。
AVR的核磁共振含油量检测***数字滤波分析处理过程，具体来说就是通过***对信号进行采样后，进行信号的抽取、插值处理，利用完全重构滤波组对采集共振信号重构、将信号重构结果进行处理和显示。
本核磁共振含油量检测***有益效果和优点：利用核磁共振含油量检测***和所提供的智能检测技术，本***与其它检测技术相比，具备较高的检测速度、处理精度和较高的抗干扰能力。
通过结合以下附图，阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特征、特点和优点将会变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明的一种基于AVR的核磁共振含油量检测***结构示意图；
图2是获得图1一种基于AVR的核磁共振含油量检测***工作过程流程图；
图3是获得图1一种基于AVR的核磁共振含油量检测***信号采样过程流程图；
图4是获得图1一种基于AVR的核磁共振含油量检测***数字滤波分析处理过程流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
图1是本发明的一种基于AVR的核磁共振含油量检测***结构示意图。
包括：核磁共振含油量检测***由样品试管107、磁场***108、振荡电路103、信号放大104、扫场电路101、AVR ATmega单片机105、数据存储器102、比较电路109、打印机110、键盘111和LCD显示器106和电源112等组成，其特征在于，核磁共振含油量检测***是一个智能化检测***，AVR ATmega单片机105分别与信号放大104、扫场电路101、数据存储器102、LCD显示器106、打印机110、键盘111和比较电路109等相连接，振荡电路103分别同信号放大104和样品试管107相连接，磁场***108分别同扫场电路101和比较电路109相连接，整个***用电源模块112进行供电；
样品试管107，用于存放***被测样品；
磁场***108，用于为整个***提供稳定、均匀的磁场；
比较电路109，用于为比较微弱的核磁共振信号***提供双电源供电信号；
振荡电路103，用于获取***所测量的测量信号；
扫场电路101，用于为***提供所需三角波扫场调制信号；
信号放大104，用于将***信号进行放大处理；
AVR ATmega单片机105，用于统一协调处理各器件之间的相互关系，彼此进行信息交换，
采用核磁共振检测技术进行含油量检测***各种信号的处理；
电源模块112，用于把220V的交流电转换为***所需用电；
数据存储器102，用于进行整个***的大批量的存储数据的处理；
键盘111，用于进行各种功能键和数字键的处理；
LCD显示器106，用于进行各种数字信号的显示；
打印机110，用于进行各种数据的打印工作。
***通过振荡电路103获取被测样品试管107中的油料含油量信号，通过信号放大器104将***所测量的测量信号进行放大，利用***A/D转换器将模拟量转化为数字量送到AVR ATmega单片机105，采用核磁共振检测技术进行信号采样处理，利用键盘111进行***检测过程中各种功能键和数字键的处理，通过数据存储器102存储整个***中大批量的存储数据，将ATmega单片机105处理的数据在LCD显示器106上进行显示，打印机110上进行打印，整个***所需的磁场信号由磁场***108提供，供电信号由电源模块112提供。
图2是获得图1一种基于AVR的核磁共振含油量检测***工作过程流程图。
具体步骤如下：
在步骤201，启动界面；
在步骤202，***初始化；
在步骤203，判断复位方式；
在步骤204，设置工作方式；
在步骤205，***状态检查；
在步骤206，判断状态是否正常；
在步骤207，不正常则启动界面；
在步骤208，正常则进行键分析；
在步骤209，键程序调用；
在步骤210，采样检测；
在步骤211，信号重构；
在步骤212，信号送显；
在步骤213，采样结果送显。
图3是获得图1一种基于AVR的核磁共振含油量检测***信号采样过程流程图。
具体步骤如下：
在步骤301，***初始化；
在步骤302，判断是否有中断请求；
在步骤303，有中断请求进行信号采样；
在步骤304，无中断请求则重新进行中断判断；
在步骤305，结束信号采样；
在步骤306，数据处理。
图4是获得图1一种基于AVR的核磁共振含油量检测***数字滤波分析处理过程流程图。
具体步骤如下：
在步骤401，信号采样；
在步骤402，信号抽取；
在步骤403，信号插值；
在步骤404，利用完全重构滤波组对采集共振信号重构；
在步骤405，信号处理和显示；
在步骤406，结束。
AVR的核磁共振含油量检测***数字滤波分析处理过程，具体来说就是通过***对信号进行采样后，进行信号的抽取、插值处理，利用完全重构滤波组对采集共振信号重构、将信号重构结果进行处理和显示。
在图1至图4所示的结构示意图和流程图的基础上，结合本***技术人员无需创造性的工作即可进行应用软件的开发，进行基于AVR的核磁共振含油量检测***设计。
本发明主要提供了一种基于AVR的核磁共振含油量检测***。运用本***对主要油料作物大豆、芝麻、油菜籽以及低含油样品分别进行了取样试验，试验结果如表1所示。
试验证明，本***能实现对大豆、油菜籽、芝麻等含油作物的种子、饼和粕的含油率进行快速、准确、非破坏性的测量。在测试低含油样品时，***误差稍大，这是由于信号特别微弱导致***分辨率下降造成的，通过适当增加采样叠加的次数等方法校准后，测量误差小于0.1%。
本核磁共振含油量检测***有益效果和优点：利用核磁共振含油量检测***和所提供的智能检测技术，本***与其它检测技术相比，具备较高的检测速度、处理精度和较高的抗干扰能力。
采用基于AVR的核磁共振含油量检测***，达到了测量准确度高、操作简便、检测快速、对被测样品无损伤的检测效果。该***可广泛地应用于农业、石油化工、塑料工业、粮食加工、军事科研等部门进行油料种子含油量的测定，具有广阔的应用前景。
Claims (4)
1.一种基于AVR的核磁共振含油量检测***, 包括：核磁共振含油量检测***由样品试管[107]、磁场***[108]、振荡电路[103]、信号放大[104]、扫场电路[101]、AVR ATmega单片机[105]、数据存储器[102]、比较电路[109]、打印机[110]、键盘[111]和LCD显示器[106]和电源[112]等组成，其特征在于，核磁共振含油量检测***是一个智能化检测***，AVR ATmega单片机[105]分别与信号放大[104]、扫场电路[101]、数据存储器[102]、LCD显示器[106]、打印机[110]、键盘[111]和比较电路[109]等相连接，振荡电路[103]分别同信号放大[104]和样品试管[107]相连接，磁场***[108]分别同扫场电路[101]和比较电路[109]相连接，整个***用电源模块[112]进行供电；
样品试管[107]，用于存放***被测样品；
磁场***[108]，用于为整个***提供稳定、均匀的磁场；
比较电路[109]，用于为比较微弱的核磁共振信号***提供双电源供电信号；
振荡电路[103]，用于获取***所测量的测量信号；
扫场电路[101]，用于为***提供所需三角波扫场调制信号；
信号放大[104]，用于将***信号进行放大处理；
AVR ATmega单片机[105]，用于统一协调处理各器件之间的相互关系，彼此进行信息交
换，采用核磁共振检测技术进行含油量检测***各种信号的处理；
电源模块[112]，用于把220V的交流电转换为***所需用电；
数据存储器[102]，用于进行整个***的大批量的存储数据的处理；
键盘[111]，用于进行各种功能键和数字键的处理；
LCD显示器[106]，用于进行各种数字信号的显示；
打印机[110]，用于进行各种数据的打印工作。
2.一种用于如权利要求1所述的一种基于AVR的核磁共振含油量检测***数字滤波分析处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）信号采样；
（2）信号抽取；
（3）信号插值；
（4）利用完全重构滤波组对采集共振信号重构；
（5）信号处理和显示。
3.根据权利要求1所述的一种基于AVR的核磁共振含油量检测***工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）启动界面；
（2）***初始化；
（3）判断复位方式；
（4）设置工作方式；
（5）***状态检查；
（6）判断状态是否正常；
（7）不正常则启动界面；
（8）正常则进行键分析；
（9）键程序调用；
（10）采样检测；
（11）信号重构；
（12）信号送显；
（13）采样结果送显。
4.根据权利要求1所述的一种基于AVR的核磁共振含油量检测***，其特征在于含油量检测***的微处理器为AVR单片机。
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