基于声发射原理植物病害无损检测技术的研究

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1、天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的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。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：厦铿铃日期：匆归年多月罩a日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果

2、归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：／参径锯日期：加胁年罗月孑争日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内

3、容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密II(请在方框内打“√”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于，不保密IW(请在方框内打“√”)。作者签名戈冽％日期：加／a年多月≯争日导师签名；插畅m日期：矽肜年弓月z2日，，摘要植物在生长过程中会遭受多种环境胁迫，包括异常的温度，缺少水分，不利的土壤化学和物理条件等，而病害胁迫是限制植物生长发育、基因表达和产量的重要因子。在我国，由于生态环境、栽培技术、植物品种等因素的变化以及植物生长环境的日趋恶化，植物病害现象有不断加重的趋

4、势，并且由于过多使用农药，极大威胁着我国粮食安全。本课题以美国国家仪器公司(NI)的虚拟仪器软件开发平台Labwindows／CVI为系统的开发平台，以声发射技术为理论依据，探讨木本植物在病害胁迫状态下产生超声波声源信号的机理，建立植物声源信号与病害预测、病害种类、病变部位、病害程度以及与蒸腾量、土壤水分、大气饱和亏、气温、光照，营养物质等多因子综合的数学机理模型，确定声源信号与病害程度、植物生理状态的量化关系，并以此为依据，探讨梧桐树出现病态的无损检测。本系统选用PCI一2型声发射板卡和R15探头以及电子天平、温度、

5、湿度、二氧化碳浓度、光照强度传感器和PCI一8333数据采集卡构建硬件检测系统，利用虚拟仪器技术构建软件系统，研究和开发了植物声发射与病害胁迫之间信息的实时采集、检测系统，并以健康梧桐树和病害胁迫梧桐树植物作为研究对象在温室内进行了对比实验研究。结果表明，健康植物的声发射具有一定的生理周期规律，一般会出现“双峰区”，而病害胁迫植物声发射则会发生畸变，在某一时间声发射频次会突然发生激增，随即植物开始出现染病症状，声发射信号失去规律性；从相关关系来看，植物的声发射频次与蒸腾速率、温度、湿度、C0。浓度、光照强度之间存在一定

6、相关性。声发射频次与蒸腾速率的相关系数具有一定的波动性，且波动性具有一定的植物生理意义，可以看做是与声发射相关的一个重要指标。以此为理论依据，进一步确定声发射信号与植物病害程度、生理状态的关系，探讨植物的科学管理、及时的病害监控与检测，使各种植物达到理论上的最大经济效益、生态效益和社会效益。论文还讨论了木本植物的病害预测和自动化农药变量喷施，将会成为植物生理信号检测与病害综合精准防治的一条新的途径。关键词：声发射；无损检测；虚拟仪器；病害胁迫ABSTRACTDuringtheprocessoftheirgrowth，p

7、lantsareusuallysubjectedtovariousenvironmentalstresses，includingabnormaltemperature，lackofmoisture，adversephysicalandchemicalconditionsofoiletc．Anddiseasestressistheimportantfactorsoflimitplantgrowthanddevelopment，geneexpressionandproduction．Inourcountry,because

8、oftheecologicalenvironment，cultivationtechnology,plantvarietychangesaswellasthemoreandmoredeteriorationofplantgrowthenvironment，plantdiseaseshavethetendencyofbecoming