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1、《农产品无损检测技术》课程论文X射线无损检测技术在农产品中的应用学生姓名：刘卫学号：20094063128任课教师：张丽媛所在学院：食品学院专业：食品质量与安全各项得分摘要、关键词格式、内容有否自己观点趋势与发展文献格式数量可读性成绩：2012年12月X射线无损检测技术在农产品中的应用摘要:近年来,无损检测技术在农业中得到了广泛的应用。X射线检测作为无损检测的重要技术手段,在农产品品质检测与评价中发挥了重要的作用。为此,论述了X射线的性质，阐明了X射线检测技术测定的基本原理以及在农产品品质检测中的应用；并展望了X射线检测技术在农产品检测
2、中的应用前景。关键词:农产品品质评价无损检测技术X射线0前言无损检测技术又称为非破坏性检测,即在不破坏样品的情况下对其进行品质评价的方法[1]。农产品无损检测技术是近年来发展起来的一项新技术,主要利用农产品的物理性质(如力学性质、热学性质、光学性质和声学性质等)对其进行品质检测[2]。农产品品质是反映农产品某些性质的一个模糊概念,主要包括3个方面的内容:一是反映农产品外表特征的外部品质(主要有表面颜色、表面光泽、表面平整度、外表形状以及尺寸大小等)；二是反映农产品基本物理性质的品质(主要有质量、密度、弹性以及硬度等)；三是反映农产品内部
3、特征的内部品质(主要有安全性、成熟度、新鲜度、内部缺陷、营养成分的组成、味觉以及口感等)。随着人民生活水平的提高,在农业生产中,农产品的品质检测和评价显得尤为重要。目前,农产品品质无损检测技术大致包括可见光-近红外分光法分光检测技术、机器视觉检测技术、介电特性检测技术、声学特性及超声波检测技术核磁共振检测技术、生物传感器检测技术、电子鼻与电子舌检测技术、X射线检测技术等。可见光检测技术和红外检测技术主要针对农产品外部品质检测；农产品内部品质的检测相对比较困难,主要依靠近红外、核磁共振、超声波检测技术和X射线成像技术。自1895年伦琴在德
4、国发现X射线以来,人们经过长期努力使X射线在医学、造船、工业探伤、环境监测、林业和食品检测等众多领域取得了长足的发展。相对于其他检测技术,X射线检测技术在农产品内部品质的检测和评价上更具优势。近年来,X射线在农产品内部缺陷和异物检测中的应用已成为研究的热点。1X射线的性质及检测原理1.1X射线的性质X射线是一种很短的电磁波。X射线与其他电磁波一样,能产生反射、折射、散射、衍射、干涉、偏振和吸收等。X射线具有穿透能力,在穿透不透明物质的过程中被物质吸收和散射,从而引起射线能量的衰减。X射线的穿透能力与射线波长有关,与被穿透材料的原子序数和
5、密度也有关。射线波长越短,能量越大,穿透能力越大；被穿透材料的原子序数越大,密度越大,越难穿透。1.2利用X射线检测的原理X射线的检测原理主要是基于其具有穿透能力的性质。射线穿透被检测对象时,由于检测对象内部存在的缺陷或者异物会引起穿透射线强度上的差异,通过检测穿透后的射线强度,按照一定方法转化成图像,并进行分析和评价以达到无损检测的目标。按照成像的方式,可以分为射线照相法、射线数字化实时成像和射线CT[3]。射线照相法应用对射线敏感的感光材料来记录透过被检测物后射线强度分布的差异,能够得到被检测物内部的二维图像。射线照相法由于存在成本
6、较高、数据存储不方便、射线底片容易报废以及实时性差等缺点,在农产品品质检测中几乎不再使用[2]。X射线实时成像包含两个过程:一是X射线穿透样品后被图像增强器所接收,图像增强器把不可见的X射线检测信号转换为光学图像；二是用摄像机摄取光学图像,输入计算机进行A/D转换,转换为数字图像。此检测过程由X射线发生装置、X射线探测器单元、图像单元、图像处理单元、传送机械装置和射线X射线CT全称是X射线电子计算机断层摄影质特性的有关信息。X射线穿过物体某一层断面的组织,由于不同物质对于X射线的吸收值存在差异,CT机探测器接受衰减后的X射线,并将其转换
7、成电信号输入到计算机。经过计算机的数据处理后显示出图像,并获得相应点的CT值。通过建立CT值与目标检测值的数学模型,达到无损检测的目的。2在农产品品质检测中的应用2.1X射线检测技术应用于农产品内部品质检测农产品机械损伤、内部生理失调和病虫害的侵入,给农产品的质量带来严重的问题,并且这些问题很难通过农产品外部视觉进行判断和剔除,已经成为影响农产品内部品质的主要因素。通过X射线成像检测技术,可以分辨农产品内部结构的变化。这项技术已经在水果品质筛选和分类上得到了广泛的应用。农产品特别是水果在运输过程中极易导致压伤,直接影响其品质。早在197
8、0年,Diener等人[4]利用X射线成像技术以苹果压伤程度为依据对其进行分类。随后,Shahin等人研究了根据压伤状态进行苹果分类的X射线成像技术,把预测旧压伤(30d)和新压伤(1d)作为辨别因子,建立
