南疆红枣干燥品质变化的介电特性模型机理与优化调控策略研究

As one of features fruit in southern Xinjiang, jujube has become a pillar industry. However , short of technology of automatic drying jujube and drying quality inspection has become the bottleneck problem of industrial development of Xinjiang jujube . According to the study of changes of quality during drying and quality testing based on its dielectric property , by collecting relevant data between permittivity and moisture content , temperature, bulk density and other factors during drying process, a mathematical model of the permittivity of jujube drying and moisture content after multiple regression analysis. Analysis of relationship between dielectric property and physical parameter, physical and chemical indicators during jujube drying quality changing, revealing laws of heat and mass transfer rules and quality variation during the drying process, building a mathematical model of quality changing during drying process and the dielectric properties. Aim to optimal regulating jujube drying quality, proposing a non-destructive testing method of predicting and evaluating the quality of dried jujube based on the dielectric properties, providing theoretical and technical support for automation, information technology and intelligent level of the jujube drying process quality control testing, the research results have important theory significance and project application values.

红枣是南疆地区特色名优林果之一，已成为新疆经济发展的支柱产业。然而，红枣干燥自动化和干燥品质检测技术已成为新疆红枣产业发展的瓶颈问题。本项目针对红枣干燥过程中品质变化的影响和基于介电特性的品质检测进行研究，通过采集红枣干燥过程中介电常数与含水率、温度、容积密度等因素间的相关数据，对其进行多元回归分析，建立红枣干燥介电常数与含水率之间的数学模型；分析红枣干燥品质变化过程中的物性参数、理化指标与介电特性之间的关系，考察介电特性与红枣品质指标间的联系，揭示干燥过程中传热传质规律和品质变化规律；建立干燥过程中品质变化对其介电特性影响参数之间的数学模型；提出一种基于介电特性无损检测的红枣干燥品质预测和评价方法，以优化调控红枣干燥品质为核心，为红枣干燥过程品质检测控制的自动化、信息化和智能化水平提供理论和技术支持，具有重要的学术研究意义和工程应用价值。

红枣干燥自动化和干燥品质检测技术已成为新疆红枣产业发展的瓶颈问题。本项目针对红枣干燥过程中品质变化的影响和基于介电特性的品质检测进行研究，通过采集红枣干燥过程中介电常数与含水率、温度、容积密度等因素间的相关数据，对其进行多元回归分析，建立红枣干燥介电常数与含水率之间的数学模型；分析红枣干燥品质变化过程中的物性参数、理化指标与介电特性之间的关系，考察介电特性与红枣品质指标间的联系，揭示干燥过程中传热传质规律和品质变化规律；建立干燥过程中品质变化对其介电特性影响参数之间的数学模型；提出一种基于介电特性摘无损检测的红枣干燥品质预测和评价方法，以优化调控红枣干燥品质为核心，为红枣干燥过程品质检测控制的自动化、信息化和智能化水平提供理论和技术支持，具有重要的学术研究意义要和工程应用价值。.按照项目目标，主要为揭示干燥过程中红枣内部品质变化与介电特性参数的变化规律；建立基于介电参数的红枣干燥品质数学模型，开发了红枣干燥在线检测实物模拟系统 。通过实验分析了新疆红枣热风干燥过程中不同频率下对介电特性参数的影响，研究在65℃干燥温度下，红枣样品在不同射线频率（0.1 kHZ，1 kHZ,10 kHZ,40 kHZ和100 kHZ）下介电特性参数的变化规律。引入电阻RQ、复阻抗（虚部值）ZD和复阻抗（实部值）ZQ这3个介电特性参数分析了在不同的检测频率下红枣介电特性和湿基含水率的变化规律；通过研究红枣样品在 3 个干燥温度（55℃，60℃，65℃ ）处于表面压力值为 0.01 N左右和射电频率为 10 kHz 下的介电特性参数变化规律，引入电感 LQ 电容 CD 电阻 RQ 复阻抗 ZQ 和复阻抗 ZD 这 5 个介电特性参数作为红枣品质检测的评价指标 分析红枣的干燥温度和干燥时间与介电特性参数的变化关系，论证并指出红枣的干燥温度和干燥时间对其品质的影响，最后得出适合快速在线检测红枣品质的最佳干燥工艺为：干燥温度 60℃ 和红枣介电特性参数的复阻抗 ZQ 值 进一步探讨在红枣干燥过程温度为60℃下其初重对介电特性复阻抗（ZQ ）值的影响，得出红枣初重值越大其特性复阻抗（ZQ ）值变化越趋于稳定；针对现有技术中的缺陷，设计了一种红枣干燥介电特性在线检测装置，以达到提高自动化程度和工作效率，降劳动强度，同时保证干燥效果和红枣品质的目的，提高了红枣干燥的自动化程度。