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近红外光谱法预测糖蜜含糖量中的温度补偿研究
摘要： 采用快速、无损且具成本效益的近红外（NIR）测量方法对最终糖蜜质量进行监测，以测定可发酵糖含量从而优化乙醇产率。在甘蔗压榨和重熔季节期间，糖蜜被储存在温控罐中以确保其质量与供应稳定性。然而储存过程中糖蜜温度存在波动。本研究探讨了温度变化对糖蜜近红外光谱及校准性能的影响。使用FOSS NIR DS2500光谱仪，在三种不同温度（25°C、35°C和45°C）下采集约一百份糖蜜样本的光谱特征（400-2500nm）。通过全交叉验证建立了偏最小二乘回归（PLSR）模型，基于25°C、35°C和45°C温度下的糖蜜光谱开发预测模型，用于测定糖蜜中蔗糖、葡萄糖、果糖（可发酵糖）浓度。外部验证采用各校准集（25°C、35°C和45°C）30%的样本量完成。由于O-H键作用，在可见光区与近红外区（1450nm和1970nm）观察到样本光谱存在变异。所得交叉验证均方根标准误差随样本温度变化而异，外部验证样本的预测均方根标准误差随温度升高呈上升趋势。不同温度模型与验证条件下的预测值与参考值无统计学差异（p>0.05）。包含三种温度光谱的校准模型显示出无需温度补偿即可分析糖蜜中可发酵糖的潜力。
关键词： 糖蜜，无损检测，温度补偿，快速，近红外光谱
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于晶体LiNbO3薄膜的柔性双模SAW应变传感器
摘要： 本研究基于单晶薄膜铌酸锂（TF-LN）开发了柔性双模表面声波（SAW）传感器。通过数值建模研究了SAW传播特性及其对应变灵敏度的影响，数值与实验分析均表明：应变灵敏度与外加应变和SAW传播方向夹角相关，最大灵敏度出现在45°而非纵向方向。采用微加工技术制备的128°Y切向TF-LN（约50微米）作为压电基底，研制出具有瑞利波模和厚度剪切模（TSM）的双模SAW应变传感器。该传感器具有优异柔韧性，可实现±3000微应变超宽范围应变测量。在25~100℃范围内研究了温度对谐振频率和应变灵敏度的影响，发现双模具有相似的温度特性。研究提出利用双模拍频方法消除温度对应变传感的影响，实现芯片级温度干扰自补偿。结果表明该传感器在柔性电子和微系统领域具有重要应用潜力。
关键词： 双模式、温度补偿、柔性应变传感器、铌酸锂薄膜、表面声波
更新于2025-09-09 09:28:46
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一种基于啁啾光纤光栅的新型温度不敏感静压式液位传感器
摘要： 一种新型半键合啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）被提出应用于天然橡胶膜片上，以提高静压液位传感器的灵敏度并补偿温度效应。这种创新制造方法使带宽变窄，静压灵敏度记录为-253 pm/kPa，水柱灵敏度为-0.0253 nm/cm。与中心波长调制测量相比，带宽调制测量对温度变化不敏感。此外，所提出的静压液位传感器与低成本光电探测器兼容。
关键词： 温度补偿、液位、静水压力、啁啾光纤布拉格光栅
更新于2025-09-09 09:28:46
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[美国机械工程师学会（ASME）2018年第37届国际海洋、离岸及极地工程会议 - 西班牙马德里（2018年6月17日星期日）] 第11B卷：Carlos Guedes Soares教授海洋技术与海洋工程荣誉研讨会 - 船体监测用光纤光栅传感器温度补偿研究
摘要： 采用光纤布拉格光栅（FBG）传感器的船体监测系统日益受到关注。然而对于船舶船体监测而言，船体梁的变形会随巨大温度变化而产生显著改变。因此仅依靠FBG温度自校正的补偿方法并不适用于船体监测传感器，因其未合理包含材料热膨胀效应。本文研究了基于FBG温度自校正与钢材热膨胀效应校正双重理论的船体监测FBG传感器新型补偿方法，通过理论推导获得了适用于船体监测传感器的耦合补偿方法。作为对比开展了耦合补偿实验，结果表明：在应变与温度剧烈变化情况下，单纯温度补偿方法的相对误差较大，而所测试方法的校正结果更接近真实水平。
关键词： 温度补偿、耦合补偿方法、钢材热膨胀、船体监测、光纤布拉格光栅（FBG）传感器
更新于2025-09-04 15:30:14