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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:曾銀彬
論文名稱:電腦圖控程式應用於水果糖度分級之研究
論文名稱(外文):Application of Computer Graphical Program to GradingSystem for Sugar Content in Fruits
指導教授:謝俊夫劉思正劉思正引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:109
中文關鍵詞:資料擷取糖度分級
外文關鍵詞:labview
相關次數:
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論文摘要內容:
設計LabVIEW電腦圖控程式於近紅外線檢測系統中作為水果糖度檢測之用。程式共包含三個子系統:第一為資料擷取系統,用於擷取光譜資料。第二為資料處理系統,根據近紅外線分析原理中之吸收定律求出吸收光譜,最後將吸收光譜二次微分後代入蓮霧糖度檢量線方程式中,並求出蓮霧糖度值。最後為糖度分級系統,將蓮霧糖度依照預設糖度等級加以判定,並通知PLC進行分級的動作。
最後以100顆蓮霧為樣本作為實驗建立糖度檢量線方程式,並試驗其功能,利用SAS統計軟體以MLR統計方式所分析出五個最佳波長分別為637、797、644、651、758(nm),其得檢量線之校正樣品 值為0.914及SEC值為 Brix,預測樣本 值為0.813及SEP值為 Brix。將五個最佳波長分別寫入程式中,並以預測樣品數35顆,實際分級依其糖度值分成6、8、10、12四級,分別設為特級、優級、中級及劣等四種等級,其誤差糖度值為 Brix。試驗結果預測其分級正確率可達70%。
關鍵字:LabVIEW、資料擷取、糖度分級
The purpose of this research is to design a LabVIEW computer graphical program in a near infrared (NIR) spectrum fruit grading system for examination of it’s sugar content. The system includes three part. First, the data acquisition system, be used for acquisition data of the spectrum. Second, the data processing system, to analyzing the absorption spectrum and calculating the second derivative. Let this spectrum values set into the calibration equation sugar content finally to get the sugar value. Third, the sugar grading system, to judge the established wax-apple sugar grade and notify the PLC to action of the ratings.
To examine function of this program, 100 random sample of wax-apple fruit were used to establish a calibration equation of sugar. A SAS statistics software with the multiple linear regression (MLR) of sugar content analysed in the wax-apple fruit, the rc and SEC values of 5 specific bands (637, 797, 644, 651, 758)nm were 0.914 and 0.529 ; rp and SEP values were 0.813 and 0.838 , respectively. Finally write five best wavelengths to the program and 35 random samples were used for prediction. The sugar grade were divided into four set, 6, 8, 10, 12 ( ) and the error of sugar content is 1 .The results shows the accuracy rating can be reach 70%.
Keyword: LabVIEW, Data acquisition, sugar grading
目 錄
頁數
摘要-------------------------------------------------------------------------Ⅰ
Abstract-------------------------------------------------------------------Ⅱ
誌謝-------------------------------------------------------------------------Ⅲ
目錄-------------------------------------------------------------------------Ⅳ
圖目錄--------------------------------------------------------------------VII
表目錄---------------------------------------------------------------------XI
第一章 前言----------------------------------------------------------------1
第二章 近紅外線分析原理----------------------------------------------4
2-1光與能---------------------------------------------------------------6
2-2 紅外線分子振動與吸收-----------------------------------------8
2-3 近紅外線吸收定律----------------------------------------------12
2-3-1 吸收定律(Absorption Laws)---------------------------12
2-3-2 藍貝特定律(Lambert’s Law)---------------------------15
2-3-3 貝爾定律(Beer Law)-------------------------------------16
2-3-4 貝爾-藍貝特定律(Beer-Lambert Law)---------------17
2-4光譜資料處理(二次微分) --------------------------------------18
2-5多重線性迴歸(MLR) -------------------------------------------19
第三章 檢測系統原理與設計-----------------------------------------21
3-1系統設計-----------------------------------------------------------21
3-2 系統架構----------------------------------------------------------23
3-3 資料擷取系統之建立-------------------------------------------26
3-3-1 資料擷取系統之硬體設計-------------------------------27
3-3-2資料擷取卡軟體與硬體設定-----------------------------33
3-3-3資料擷取系統程式運作流程-----------------------------36
3-3-4資料擷取系統程式之撰寫--------------------------------37
3-4資料處理系統之建立--------------------------------------------42
3-4-1資料處理系統程式之撰寫--------------------------------43
3-5糖度分級系統之建立--------------------------------------------48
3-5-1分級系統之硬體設計--------------------------------------49
3-5-2糖度分級系統程式運作流程-----------------------------51
3-5-3糖度分級系統程式之撰寫--------------------------------52
3-6靜態光譜擷取程式設計----------------------------------------66
3-7糖度分級程式設計-----------------------------------------------68
第四章 系統測試、結果與討論-------------------------------------71
4-1程式介面操作說明與測試-----------------------------------71
4-1-1 靜態光譜擷取程式-------------------------------------71
4-1-2 糖度分級程式-------------------------------------------79
4-2 檢測結果與討論----------------------------------------------81
第五章 結論與建議--------------------------------------------------85
參考文獻----------------------------------------------------------------89
附表A FX2元件記憶體位址對應表-----------------------------93
附表B ASCII code 對照表--------------------------------------107
作者簡介--------------------------------------------------------------109
圖 目 錄
頁數
圖2-1電磁波譜圖--------------------------------------------------------7
圖2-2乙醛之振動及特性頻率-----------------------------------------9
圖2-3水之振動----------------------------------------------------------10
圖2-4輻射之吸收-------------------------------------------------------13圖2-5輻射經兩槽吸收-------------------------------------------------14圖2-6 二次微分示意圖------------------------------------------------18
圖3-1系統架構流程圖-------------------------------------------------23
圖3-2 A/D轉換示意圖--------------------------------------------------26
圖3-3檢測單元實體圖-------------------------------------------------29
圖3-4檢波器調頻指撥開關示意圖----------------------------------31
圖3-5偵測器實體圖----------------------------------------------------32
圖3-6資料擷取系統實體圖-------------------------------------------32
圖3-7 MAX公用程式---------------------------------------------------33
圖3-8測試面版----------------------------------------------------------34
圖3-9資料擷取系統程式運作流程圖-------------------------------36
圖3-10 資料擷取程式示意圖-----------------------------------------37
圖3-11 AI Config子VI示意圖----------------------------------------38
圖3-12 AI Start子VI示意圖------------------------------------------39
圖3-13 AI Read子VI示意圖------------------------------------------40
圖3-14 AI Clear子VI示意圖------------------------------------------41
圖3-15 Error 子VI示意圖---------------------------------------------41
圖3-16 平滑化程式示意圖--------------------------------------------43
圖3-17 吸收光譜程式示意圖-----------------------------------------44
圖3-18基線校正值讀取捷徑程式示意圖---------------------------45
圖3-19色差計校正白板原始光譜值讀取捷徑程式示意圖------45
圖3-20 二次微分程式示意圖-----------------------------------------46
圖3-21 檢量線程式示意圖--------------------------------------------47
圖3-22 糖度分級系統流程圖-----------------------------------------48
圖3-23可程式控制器實體圖------------------------------------------50
圖3-24 糖度分級系統程式流程圖-----------------------------------51
圖3-25 RS232C驅動及接受電路示意圖----------------------------53
圖3-26 初始通訊埠間之設定示意圖--------------------------------55
圖3-27寫入字串子VI--------------------------------------------------59
圖3-28等待字元子VI--------------------------------------------------59
圖3-29讀取字串子VI--------------------------------------------------60
圖3-30電腦寫入PLC字串---------------------------------------------61
圖3-31電腦讀取PLC字串---------------------------------------------62
圖3-32特級汽缸、強制ON--------------------------------------------63
圖3-33特級汽缸、強制OFF------------------------------------------63
圖3-34優等汽缸、強制ON--------------------------------------------63
圖3-35優等汽缸、強制OFF-------------------------------------------64
圖3-36中級汽缸、強制ON-------------------------------------------64
圖3-37中級汽缸、強制OFF-------------------------------------------64
圖3-38劣等汽缸、強制ON--------------------------------------------65
圖3-39劣等汽缸、強制OFF-------------------------------------------65
圖3-40靜態光譜擷取程式運作流程圖-----------------------------66
圖3-41靜態光譜擷取程式接線圖-----------------------------------67
圖3-42糖度分級程式運作流程圖-----------------------------------68
圖3-43糖度分級程式接線圖1---------------------------------------69
圖3-44糖度分級程式接線圖2---------------------------------------70
圖4-1光譜基線校正控制面版----------------------------------------73
圖4-2 儲存基線校正後之資料位置圖------------------------------73
圖4-3 色差計校正白板之原始光譜圖------------------------------75
圖4-4 蓮霧之原始光譜圖---------------------------------------------75
圖4-5 儲存原始光譜校正值位置圖---------------------------------76
圖4-6 吸收光譜圖------------------------------------------------------77
圖4-7 二次微分光譜圖------------------------------------------------78
圖4-8 分級程式面版---------------------------------------------------80
表 目 錄
頁數
表3-1調頻指撥開關切換表-------------------------------------------31
表3-2字串封包格式----------------------------------------------------56
表3-3命令種類----------------------------------------------------------56
表3-4 FX2部分記憶體元件對應表-----------------------------------57
表3-5 SUM檢查碼計算------------------------------------------------58
參考文獻
1. 王以誠。1992。大學儀器分析學。徐氏基金會。
2. 王應瓊。1983。儀器分析。中央圖書館。
3. 李匡邦、許東明、何東英。1997。光譜化學分析。國立編譯館。
4. 李百郡。2001。近紅外線光源照射參數對蓮霧檢測影響之研究碩士論文。國立屏東科技大學機械工程系。
5. 林敬二、林宗義。儀器分析。1994。美亞書版股份有限公司。
6. 邱鶴圍。1999。近紅外線應用於芒果內部品質分析之研究。碩士論文。國立台灣大學農業機械工程學系。
7. 洪瑞鴻、陳德錚。2001。利用LabVIEW建構電池產能自動化之圖形監控系統。海運學報。第八期。
8. 胡碩修。2000。豬分娩舍智慧型省電遠紅外線保溫系統之研製。碩士論文。國立成功大學電機工程學系。
9. 孫逸民、陳玉舜、趙敏勳、謝明學、劉興鑑。1997。儀器分析。全威圖書有限公司。第225頁-234頁。
10. 張文宏。1999。水果品質檢測模式之研究。博士論文。國立台灣大學農業機械工程學研究所。
11. 郭沛益。1996。物件導向廠區監控系統之開發研究。國立台灣技術學院工程技術研究所碩士論文。
12. 陳文誠。2000。以近紅外線光譜分析檢測蓮霧糖度之研究。碩士論文。國立屏東科技大學機械工程系碩士班。
13. 陳世銘、張文宏、謝廣文。1998。果汁糖度檢測之研究。農業機械學刊。第七卷。第三期。第41-60頁。
14. 陳宏偉。1999。微晶片是聚合脢反應器與其溫控系統之研製。碩士論文。國立成功大學工程科學系。
15. 陳致平、蕭介宗。1999。以手提式分光光度計偵測梨之糖度與酸度。農業機械學刊。第八卷。第一期。第49-58頁。
16. 陳致平。1997。以近紅外線分光光度計偵測梨之品質。碩士論文。國立台灣大學農業機械工程學系。
17. 陸衍、何子萬。有機分子光譜分析。1989。中央圖書出版社。
18. 彭昺嘉。1999。以LabVIEW為架構人機介面發展系統設計。泰山職訓學報。第四期。
19. 廖興盛。1999。高分子材料微流管道應用於製作微電泳分析晶片之研究。碩士論文。國立成功大學工程科學系。
20. 蔡兆胤。2000。近紅外線檢測之應用-小蕃茄糖度檢測單元之研製。碩士論文。國立屏東科技大學機械工程系。
21. 盧宏嘉。2001。機械視覺應用於蓮霧檢測單元之開發研究。碩士論文。國立屏東科技大學機械工程系。
22. 蕭子健、周森益、鄭博修。1991。LabVIEW分析篇。高立圖書股份有限公司。
23. 蕭子健、林俊宏、彭宇豪。1991。LabVIEW硬體介面篇。高立圖書股份有限公司。
24. 蕭子健、劉建昇。1991。LabVIEW概論篇。高立圖書股份有限公司。
25. 蕭子健、儲昭偉。1991。LabVIEW進階篇。高立圖書股份有限公司。
26. 龍仁光。1999。PLC與電腦連線之研究。國立台北科技大學學報。第32期之1。
27. 鍾鎮錫。1996。殼溫及含水率對近紅外線分光光度計偵測稻米品質的影響。碩士論文。國立台灣大學農業機械工程學系。
28. C.L.Cheng,C.E.Lai。L.C.Su,C.E.Wang,H.C.Chang。1999。An Effective Method of Data Acquisition and Analysis for Transformers lnrush Current。pro. Of the 20th symp.On Elec.power Eng。pp. 1401-1408。
29. LabVIEW User Manual。1998。National Instrument。
30. Robort H.Bishop ADDISON-WESLEY 。1996。Learning with LabVIEW。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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