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介电特性是生物分子中的束缚电荷对外加电场的响应,通过对食品介电特性的研究,可以更好地对食品的成分、组织、状态等品质进行分析和监控,也可以有效地利用物质的电特性进行食品加工,其应用范围非常广泛。利用电物理特性进行检测,能够为食品加工自动化、品质控制精确化提供一种重要手段。
本研究首先通过用果品介电特性无损检测装置对果品介电特性进行无损检测,分析研了究检测果品介电特性的机理及各种影响因素,根据实验用苹果的具体情况,确定了最佳测量条件为:圆形极板直径为9.0cm,极板厚度为1.0mm,测量频率为3.4MHz,当检测内部品质基本一致的苹果纵径尺寸变化时,选取极板间距为8.0cm;当检测纵径尺寸基本一致的苹果内部品质变化时,选取极板间距为9.0cm。然后用ANSYS仿真软件形象地模拟了平行板电容器边缘效应的存在,考虑到边缘效应的影响,经过分析、计算得到了求解任意外形尺寸的被测样品(电介质)本身介电特性参数值的公式。
本文首次提出一种准确测量被测样品本身介电特性参数值的算法,通过这种算法得到的介电特性参数值能较好地表征被测样品本身的介电特性。分析研究了苹果介质尺寸、放置角度对苹果介电特性无损检测的影响,通过实验对准确测量被测样品本身介电特性参数值的算法进行了简单的验证。结果表明利用介电特性无损检测方法来评定果品的品质在原理上和技术上都具有可行性。