激光多普勒测振技术在农产品品质检测中的应用

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1、２０１３年７月农业机械学报第４４卷第７期ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１３．０７．０２７激光多普勒测振技术在农产品品质检测中的应用崔笛张文应义斌（浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州３１００５８）摘要：准确检测农产品品质，可以为采后保存、分期销售、预测产品货架期以及产品分级提供可靠的依据。激光多普勒测振技术基于多普勒效应测量从振动物体表面散射回来的光所产生的频移，具有灵敏度高、非接触性测量、不破坏物体振动等优点，可通过测量农产品的振动特性实现对农产品品质的无损检测。论述了激光多

2、普勒测振技术的进展、原理及其在农产品品质无损检测中的应用。关键词：激光多普勒测振技术农产品品质无损检测中图分类号：Ｓ１２３；ＴＮ２４９文献标识码：Ａ文章编号：１０００１２９８（２０１３）０７０１６００５ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＬａｓｅｒＤｏｐｐｌｅｒＶｉｂｒｏｍｅｔｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＮｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＡｇｒｏｐｒｏｄｕｃｔＱｕａｌｉｔｙＣｕｉＤｉＺｈａｎｇＷｅｎＹｉｎｇＹｉｂｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＦｏｏｄＳｃｉｅｎ

3、ｃｅ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００５８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｕｒａｔｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆａｇｒｏｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｌｉａｂｌｅｂａｓｉｓｆｏｒｐｏｓｔｈａｒｖｅｓｔｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｗｈｅｎｔｏｓｅｌｌ，ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｓｈｅｌｆｌｉｆｅａｎｄｓｏｒｔｉｎｇ．ＬａｓｅｒＤｏｐｐｌｅｒｖｉｂｒｏｍｅｔｅｒ（ＬＤＶ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＤｏｐｐｌｅｒｅｆｆｅｃｔｓｅｎｓ

4、ｉｎｇｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｈｉｆｔｏｆｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄｌｉｇｈｔｆｒｏｍａｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ，ａｎｄｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｎｏｎｃｏｎｔａｃｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ａｖｏｉｄｉｎｇｍａｓｓｌｏａｄｉｎｇｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｓｏｏｎ．Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａｇｒｏｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙｂｙｉｎｓｐｅｃｔｉｎｇｉｔｓｖｉｂｒａｔｉｏｎａｌｐｒｏｐｅｒ

5、ｔｉｅｓ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＬＤＶｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆａｇｒｏｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬａｓｅｒＤｏｐｐｌｅｒＶｉｂｒｏｍｅｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｇｒｏｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙＮｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ高、动态响应快、测量范围大、非接触性测量、对横向引言振动干扰不敏感等优点，适用于各种被测物体，而且［１

6、］［３～８］农产品品质与其振动特性直接相关。准确、对检测振幅微小的振动也很有效。其特点满足无损地检测农产品的振动特性，对农产品品质的评准确、无损测量农产品振动特性的需要，具有在线检估具有重要的意义。目前，振动测量方式分为２种：测农产品品质的潜力。本文论述激光多普勒测振技接触式和非接触式。传统的振动测量方法需要把振术的进展、原理及其在农产品品质无损检测中的应动传感器附着于待测物体表面，利用其输出的信号用，以促进该技术在我国农产品生产和加工中的应实现“加速度速度位移”的相关测量，但加速度传用。感器的质量会对物体的振动产

7、生影响，这种接触式１激光多普勒测振技术的进展的安装方式破坏了原有的振动状态，影响测量精［２］［５］度。激光多普勒测振技术（ＬａｓｅｒＤｏｐｐｌｅｒ１８４２年奥地利物理学家多普勒观察木星卫ｖｉｂｒｏｍｅｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）集光机电为一体，具有灵敏度星运动时发现光波频率偏移，后人将这一现象称为收稿日期：２０１３０１１４修回日期：２０１３０２２１“十二五”国家科技支撑计划资助项目（２０１１ＢＡＤ２０Ｂ１２）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（２０１１ＦＺＡ６０２４）作者简介：崔笛，讲师，博士，主要从事农产

8、品品质检测研究，Ｅｍａｉｌ：ｄｉｃｕｉ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ通讯作者：应义斌，教授，博士生导师，主要从事农产品品质与安全快速检测技术和智能装备研究，Ｅｍａｉｌ：ｙｂｙｉｎｇ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ第７期崔笛等：激光多普勒测振技术在农产品品质检测中的应用１６１“多普勒效应”。１９６０年世界上第一台激光器的问２ｖｃｏｓθｆ＝（１）Ｄ世使多普勒效应开始得到应用。