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1、分類(lèi)號(hào):$ 1 2 2密級(jí):( 秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼:1 0 0 5 7研究生學(xué)號(hào):0 9 8 1 7 0 1 1基于聲發(fā)射原理的植物病害無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究S t u d y o n N o n d e s t r u c t i v e T e s t i n g T e c h n o l o g y o f P l a n t D i s e a s e w i t hA c o u s t i c E m i s s i o
2、 n P r i n c i p l e專(zhuān)業(yè)名稱(chēng):檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置指導(dǎo)教師姓名:楊世鳳教授研究生姓名:李玲玲申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:工學(xué)碩士論文提交日期:2 0 1 2 年2 月論文課題來(lái)源:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目( 6 0 7 7 1 0 1 4 )學(xué)位授予單位:天津科技大學(xué)摘 要植物在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)遭受多種環(huán)境脅迫,包括異常的溫度,缺少水分,不利的土壤化學(xué)和物理?xiàng)l件等,而病害脅迫是限制植物生長(zhǎng)發(fā)育、基因表達(dá)和產(chǎn)量的重要因子。在我國(guó),由于生態(tài)環(huán)
3、境、栽培技術(shù)、植物品種等因素的變化以及植物生長(zhǎng)環(huán)境的日趨惡化,植物病害現(xiàn)象有不斷加重的趨勢(shì),并且由于過(guò)多使用農(nóng)藥,極大威脅著我國(guó)糧食安全。本課題以美國(guó)國(guó)家儀器公司( N I ) 的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)L a b w i n d o w s /C V I 為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái),以聲發(fā)射技術(shù)為理論依據(jù),探討木本植物在病害脅迫狀態(tài)下產(chǎn)生超聲波聲源信號(hào)的機(jī)理,建立植物聲源信號(hào)與病害預(yù)測(cè)、病害種類(lèi)、病變部位、病害程度以及與蒸騰量、土壤水分、大氣飽和虧
4、、氣溫、光照,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等多因子綜合的數(shù)學(xué)機(jī)理模型,確定聲源信號(hào)與病害程度、植物生理狀態(tài)的量化關(guān)系,并以此為依據(jù),探討梧桐樹(shù)出現(xiàn)病態(tài)的無(wú)損檢測(cè)。本系統(tǒng)選用P C I 一2 型聲發(fā)射板卡和R 1 5 探頭以及電子天平、溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照強(qiáng)度傳感器和P C I 一8 3 3 3 數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)建硬件檢測(cè)系統(tǒng),利用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建軟件系統(tǒng),研究和開(kāi)發(fā)了植物聲發(fā)射與病害脅迫之間信息的實(shí)時(shí)采集、檢測(cè)系統(tǒng),并以健康梧桐樹(shù)和病害脅迫梧桐樹(shù)植物
5、作為研究對(duì)象在溫室內(nèi)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,健康植物的聲發(fā)射具有一定的生理周期規(guī)律,一般會(huì)出現(xiàn)“雙峰區(qū)”,而病害脅迫植物聲發(fā)射則會(huì)發(fā)生畸變,在某一時(shí)間聲發(fā)射頻次會(huì)突然發(fā)生激增,隨即植物開(kāi)始出現(xiàn)染病癥狀,聲發(fā)射信號(hào)失去規(guī)律性;從相關(guān)關(guān)系來(lái)看,植物的聲發(fā)射頻次與蒸騰速率、溫度、濕度、C 0 。濃度、光照強(qiáng)度之間存在一定相關(guān)性。聲發(fā)射頻次與蒸騰速率的相關(guān)系數(shù)具有一定的波動(dòng)性,且波動(dòng)性具有一定的植物生理意義,可以看做是與聲發(fā)射相關(guān)的一個(gè)重
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