基于android平台近红外光谱仪控制及工作状态监测的开发研究

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1、类号密级UDC编号硕士学位论文基于Android平台近红外光谱仪控制及工作状态监测的开发研究DevelopmentofNear-InfraredSpectrometerControlandWorkingStateMonitoringBasedonAndroidPlatform指导教师陈斌教授作者姓名耿德春院系江苏大学机械工程学院申请学位级别硕士专业名称精密仪器及机械论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016年6月学位授予单位和日期江苏大学2016年6月答辩委员会主席评阅人______________2016年6月独创性声明本人郑重声明：所呈

2、交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内

3、容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布（包括刊登）授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日基于Android平台近红外光谱仪控制及工作状态监测的开发研究DevelopmentofNear-InfraredSpectrometerControlandWorkingStateMonitori

4、ngBasedonAndroidPlatform专业名称精密仪器及机械指导教师陈斌教授姓名耿德春2016年6月江苏大学硕士学位论文摘要近红外光谱分析技术应用于农业、食品、化工、石化、制药、烟草等领域，是20世纪90年代以来发展最快、最引人注目的高新绿色分析技术之一。随着该检测方法的发展及应用领域的扩展，近红外光谱仪需要对其完成自检功能的实现，来达到光谱的稳定性和方便维修仪器的目的。本研究是在上海棱光科技有限公司生产的NIR-S410型近红外光谱仪的基础上展开的研究工作。首先对仪器的基本构架进行研究，评估在仪器的原有基础上增加温湿度、温度和电压检

5、测的可行性，同时增加了光源能量检测和波长校正检查；确定了近红外光谱仪应用系统软件的整体构架；采用Eclipse开发平台实现了系统的软件设计，并应用于Android操作系统的移动设备；对自检电路中的温湿度、温度和电压进行了硬件设计并进行了实测试验；对采集到的光谱进行光谱处理；验证模型调用。主要研究内容如下：1.研究温度、湿度对光谱仪（S410）工作状态的影响。在原机上增加了DHT11和DS18B20数字式传感器构成的温度、湿度检测附件，同时加入WiFi模块以及基于PCF8591的电压检测模块。WiFi模块用来与手机无线通信；2.设计了S410近红

6、外光谱仪应用系统的整体构架，采用Eclipse平台对应用系统的软件进行开发，开发了系统的登陆注册模块，保证了使用者以合法身份进入系统使用安全功能，同时从该界面可直接进入企业网站；3.采用Android系统的智能手机（或平板）作为系统的控制端，凭借Eclipse的强大组件功能和SQLite数据库功能，开发了友好的人机界面，实现对光谱仪的硬件控制、用户登陆注册、光谱扫描、数据预处理、故障诊断和模型调用等功能；4.研发设计了S410光谱仪的远程监测功能，可为远程仪器故障诊断和维修提供支持。该监测系统采用SQLite数据库建立故障信息表，实现环境温湿度

7、、光源工作温度、WiFi工作电压、光源能量检测及波长校正。5.对系统的实用性进行了验证试验。以乙醇含量检测为对象，对50个样品建立了校正模型，采用马氏距离判别法剔除异样品，按照校正集与验证集7:3的比例。采用Kennard-Stone方法划分预处理后的样品集，取35个样品作为校正集，基于Android平台近红外光谱仪控制及工作状态监测的开发研究15个样品作为验证集。对校正模型的预测精度进行统计分析，实测结果表明校正和预测误差都较小。证明了该系统应用于乙醇含量测定的可行性。关键词：近红外光谱，Android，监测，模型调用，WiFiII江苏大学硕

8、士学位论文AbstractNearinfraredspectroscopytechnologyhasbeenappliedinagriculture,