基于聲發(fā)射原理的植物病害無損檢測技術(shù)研究

1、分類號：$ 1 2 2密級：( 秘密、機密、絕密)學校代碼：1 0 0 5 7研究生學號：0 9 8 1 7 0 1 1基于聲發(fā)射原理的植物病害無損檢測技術(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專業(yè)名稱：檢測技術(shù)與自動化裝置指導教師姓名：楊世鳳教授研究生姓名：李玲玲申請學位級別：工學碩士論文提交日期：2 0 1 2 年2 月論文課題來源：國家自然科學基金項目( 6 0 7 7 1 0 1 4 )學位授予單位：天津科技大學摘 要植物在生長過程中會遭受多種環(huán)境脅迫，包括異常的溫度，缺少水分，不利的土壤化學和物理條件等，而病害脅迫是限制植物生長發(fā)育、基因表達和產(chǎn)量的重要因子。在我國，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環(huán)境的日趨惡化，植物病害現(xiàn)象有不斷加重的趨勢，并且由于過多使用農(nóng)藥，極大威脅著我國糧食安全。本課題以美國國家儀器公司( N I ) 的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺L a b w i n d o w s ／C V I 為系統(tǒng)的開發(fā)平臺，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)生超聲波聲源信號的機理，建立植物聲源信號與病害預(yù)測、病害種類、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，營養(yǎng)物質(zhì)等多因子綜合的數(shù)學機理模型，確定聲源信號與病害程度、植物生理狀態(tài)的量化關(guān)系，并以此為依據(jù)，探討梧桐樹出現(xiàn)病態(tài)的無損檢測。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)建硬件檢測系統(tǒng)，利用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建軟件系統(tǒng)，研究和開發(fā)了植物聲發(fā)射與病害脅迫之間信息的實時采集、檢測系統(tǒng)，并以健康梧桐樹和病害脅迫梧桐樹植物

5、作為研究對象在溫室內(nèi)進行了對比實驗研究。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，一般會出現(xiàn)“雙峰區(qū)”，而病害脅迫植物聲發(fā)射則會發(fā)生畸變，在某一時間聲發(fā)射頻次會突然發(fā)生激增，隨即植物開始出現(xiàn)染病癥狀，聲發(fā)射信號失去規(guī)律性；從相關(guān)關(guān)系來看，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)具有一定的波動性，且波動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)的一個重