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Specim FX17高光谱相机在水分含量上的检测

发布时间:2021-06-02 09:22:25 浏览量:2404 作者:Lucian

摘要

对于许多行业来说,水分含量是一个很关键的参数。例如对于食品行业来说,水含量与产品质量是密切相关的,它是肉类行业中表示新

鲜程度的一个重要指标。在干果生产加工时,也需要对水含量其进行适当的控制。在造纸工业中,水分含量需要在许多生产阶段进行监

测,以确保产品质量。Specim F17高光谱相机可以很好的检测样品中的水分含量。

正文


光谱成像技术为工业生产过程中水含量的检测提供了新的工具



对于许多行业来说,水含量是一个关键的参数:

• 对于食品行业来说,这个参数与产品质量密切相关。例如,它是肉类行业表示新鲜程度的一个指标。在干果生成加工时,也需要对其

进行适当的监控。

• 监测燃料(如木船)的水分含量,可以优化燃烧过程和效率。

• 在造纸工业中,水含量需要在许多生产阶段进行监测,以确保质量。

• 在精准农业中,叶片中的水分含量是植物健康与否的优秀指标。


因此,监测水分含量可以提高很多行业产品的质量和流程优化。这需要很灵敏且准确的技术手段,在这种要求背下,specim高光谱

相机提供了选择。


水在近红外光谱范围内具有很强的吸收特性,因此使用specim FX17来检测水含量是自然而然且卓有成效的。它使用近红外光谱结合

化学测量算法,以定量的方式显示了水分含量。由于高光谱成像会将光谱学与成像技术相结合,因此FX17高光谱相机还可以绘制水分

的空间分布情况,这对某些应用(如精准农业和肉类加工)非常重要。


在本研究案例中,我们测量了肉沫样品中的水分含量。水分含量与新鲜度程度密切相关,因此它需要被精确测量,尤其是在打包之前。

在这项研究中,Atria(Kauhajoki Finland)提供了10个肉沫样本。同时,为了准确知道它们的含量,specim也从第三方实验室进行了测

量。 (Seilab in Seinäjoki, Finland; method NMKL 14:2012; ).


表1: 本研究中每个样本的水分含量(g/100g),样品3和9用于验证目的


我们使用specm FX17相机对样品进行测量(图1)。测量图中每个像素点的近红外(900 - 1700 nm)光谱数据。这些光谱数据可以通过一

个回归模型转化为含水量。我们使用其中的8个样本来构建和校准该模型。使用剩下的两个样本进行验证(表1中用*表示)。这里使用的

是perClass Mira软件进行数据处理。


图1: 40x20扫描仪上的FX17(左)  和扫描仪样品托盘上的样品示例(右)


回归模型结果如表1和图2所示。它清楚地表明,FX17是一个非常好的精确测量肉沫样品中水含量的工具。


图2: 水分含量预测定量模型回归图。红点表示校准样品,绿点表示验证样品


高光谱成像除了可以测量样品中的水分含量外,还可以测量样品中的水分分布(图3)。


图3: 肉类样品上水分分布的例子(这里是样品3)


结论:

FX17高光谱相机的使用将为集成商提供重要而准确的水含量化信息。此外,这种快速、无损的检测方法也适用于其它性能的测量,有

利于工艺优化和质量控制。同时,这种方法的灵活性允许它能快速适应新的规定和挑战。


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