無土栽培營養(yǎng)液多離子濃度檢測系統(tǒng).pdf

1、在設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培生產(chǎn)中，離子濃度檢測是實(shí)現(xiàn)種植作物栽培營養(yǎng)液優(yōu)化調(diào)控和管理的先決條件。離子選擇電極是20世紀(jì)70年代在分析化學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)的一個嶄新分支，由于它獨(dú)特的優(yōu)勢，為實(shí)現(xiàn)無土栽培營養(yǎng)液多離子濃度檢測提供了有效手段。但是在實(shí)際離子濃度檢測過程中，干擾離子對檢測精度影響很大，且相近的離子之間會產(chǎn)生交叉敏感使得檢測精度大大降低，傳統(tǒng)方法解決上述問題時，難以兼顧實(shí)時性和準(zhǔn)確性，操作程序繁瑣，精度較差，嚴(yán)重制約了離子選擇電極在設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培中的應(yīng)

2、用。
　　本研究以設(shè)施農(nóng)業(yè)無土栽培生產(chǎn)中營養(yǎng)液為研究對象，首先通過對多離子濃度測量及離子選擇電極性能理論分析，研究了基于離子選擇電極的多離子濃度檢測方法，建立多離子濃度檢測步驟和試驗(yàn)方法；然后通過對交叉敏感效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理分析，提出了一種基于CART樹回歸算法的交叉敏感自動校正方法，利用CART樹回歸在解決多特征數(shù)據(jù)的復(fù)雜相互影響的優(yōu)勢，將CART樹回歸算法在全局?jǐn)M合誤差判定進(jìn)行了改進(jìn)，建立了交叉敏感校正模型，離子選擇電極的交叉敏感校

3、正實(shí)驗(yàn)分析表明，鉀離子選擇電極的檢測相對誤差從27.5％降至5.25%，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本校正方法是有效的；最后以單片機(jī)為控制核心，離子選擇電極為傳感器，觸摸屏為人機(jī)交互界面，設(shè)計(jì)了信號處理電路，研制了無土栽培營養(yǎng)液多離子濃度檢測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鈉離子濃度檢測的平均相對誤差為5.44%，鉀離子濃度檢測的平均相對誤差為6.01%，硝酸根離子濃度檢測的平均相對誤差為5.17%。交叉敏感效應(yīng)對檢測精度的影響的得到明顯的改善，基本實(shí)現(xiàn)了營