基于介电特性的豆浆固形物含量检测

摘要

为检测豆浆中固形物含量(S),采用网络分析仪研究了频率(20 ～4500 MHz)、温度(20 ～ 80℃)和S(2.00～7.01 g/(100 mL))对豆浆介电参数(相对介电常数ε'和介质损耗因子ε")的影响规律;建立了豆浆介电参数与温度、S之间的关系模型,并对模型预测S的可行性进行了检验.结果说明,在20～4500 MHz的频率范围内,ε'随频率的增大而减小,ε"随频率的增大先减小后增大,在600～2000 MHz之间有最小值.ε'随温度的升高而减小,低频段下ε"随温度的升高而增大,而高频段下ε"随温度的升高而减小,ε"达到最小值时的频率随着温度的升高而增大.ε'随S的增大而减小,而ε"随S的增大而增大.一定频率下,可用二次多项式表达豆浆的ε'和ε"与温度、S的关系;基于100 MHz下的ε'和20 MHz下的ε"所建立的二次多项式的决定系数分别为0.989和0.990.对模型的验证结果表明,基于20 MHz下的ε"计算的S值与实测值之间的决定系数为0.978.研究结果表明介电特性可用于检测豆浆中的固形物含量.