科學計數法方法范文第1篇
【學習目標】
1、知道電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。
2、知道電阻及其單位，能進行電阻的不同單位之間的變換。
3、知道影響電阻大小的因素，電阻是導體本身的性質，能根據決定電阻大小的因素，判斷、
比較不同導體電阻的大小。
【學習重、難點】
1、電阻的概念，決定電阻大小的因素
2、實驗的設計與分析結論
【自主預習】
1.電阻表示
的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越
。電阻是導體本身的一種
，不同的導體，電阻一般
。
2.電阻用字母
表示，電阻的國際單位是
，簡稱
，符號是
，比較大的單位還有
、
，符號分別為
、
，它們的換算關系是：1KΩ=
Ω
1MΩ=
KΩ=
Ω。
3.電阻器簡稱
，在電路中的符號是
。
【課堂探究】
一、引入電阻的概念。
探究活動一：比較小燈泡的亮度
1、演示小實驗，學生觀察小燈泡的亮度。
二、影響電阻大小的因素
探究活動二：探究影響導體電阻大小的因素
1、上述演示實驗把銅絲和鎳鉻合金絲分別與小燈泡串聯接入電路，閉合開關，觀察電路中小燈泡的亮度。你觀察到接入
時小燈泡較亮，接入時較暗。說明
的電阻大。也就是電阻大小與
有關。
2、猜想：在導體材料一定的情況下，電阻還與什么因素有關?
3、探究問題：導體電阻的大小與導體長度的關系。
設計實驗：
1.你選擇的器材有：
。
2.在實驗中通過什么現象判斷導體電阻的大小?
3.實驗步驟：(1)根據要求設計電路圖
(2)根據電路圖連接實物圖
(3)閉合開關，進行實驗
l
進行實驗并收集證據：(各小組根據所設計的實驗方案進行實驗探究，并做好記錄。)
l
分析論證：(認真分析實驗現象，你能得出什么結論?)
結論：
。
4、電阻的大小跟導體橫截面積的關系
所選器材：
需要控制的變量：
得到的結論
。
5、大量實驗表明，導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定與導體的
、
、
。
【課堂練習】
.A、B是兩根材料相同，長度相同的導體，如果A導體的橫截面積是0.5cm2，B導體的橫截面積是5mm2，則導體A的電阻
導體B的電阻。
.有三根相同材料制成的導體A、B、C，在相同的溫度下，A比B長，粗細相同;C與B長度一樣，C粗些.這三根導體的電阻由大到小的排列順序為 。
.關于導體的電阻，下列說法中正確的是
(
)
A.導體中有電流，導體才能有電阻
B.導體電阻的大小取決于通過它的電流的大小
C.導體電阻是導體本身的一種性質，與通過的電流無關
D.導體的電阻只與導體的長度有關
.下列說法正確的是(
)
A.鐵導線的電阻一定比銅導線的電阻大
圖6-20
B.兩根長度相同的鎳鉻合金導線，橫截面積較小的電阻一定大
C.長度相同的兩根導線，細的導線電阻一定大
D.長度相同，材料相同，橫截面積也相同的導線，在任何情況下，電阻都
一樣大
.a是長1m，粗0.1mm2的康銅線;b是長1m，粗0.2
mm2的康銅線;c是長0.5m，粗0.2mm2的康銅線;d是長1m，粗0.1m
2的鎳鉻線，要研究導體的電阻與材料是否有關，應選取做實驗的金屬線是(
)
A.a和b
B.b和c
C.a和c
D.a和d
.在如圖6-20所示電路中，開關閉合后，電流表的示數是0.6A，當緩慢地給
線圈加熱一段時間后，觀察電流表的示數，可以看到電流表的示數將(
)
圖6-21
A.小于0.6A
B.等于0.6A
C.大于0.6A
D.無法判斷
.如圖6-21所示，AB和BC是由同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的兩
段導體，將它們串聯后連入電路中.比較通過它們的電流的大小，有(
)
A.
IAB
B.
IAB=IBC
C.IAB>IBC
D.無法確定
.小芳同學在探究“決定導體電阻大小的因素”時，做出了如下猜想：
猜想①：在溫度不變時，導體的電阻與導體的材料有關;
猜想②：在溫度不變時，導體的電阻與導體的長度有關;
猜想③：在溫度不變時，導體的電阻與導體的橫被面積有關.
供她選擇的導體如下表所示：
序號
材料
長度(m)
橫截面積(mm2)
A
鎳鉻合金
0.8
0.5
B
錳銅
0.8
1
C
錳銅
0.8
0.5
D
錳銅
1.2
0.5
她畫出了實驗電路圖，并按要求正確地連接了電路.請完成下列填空(只填序號)：
(1)要驗證猜想①，小芳同學應選擇的兩段導體是
和
;
(2)要驗證猜想②，小芳同學應選擇的兩段導體是
和
;
(3)要驗證猜想③，小芳同學應選擇的兩段導體是
和
;
(4)這種物理研究方法，通常叫做
科學計數法方法范文第2篇
計數器按人們的習慣分為二進制計數器、十進制計數器、任意進制(非二、十進制)計數器。在中規模集成電路中,二、十進制計數器都有各種芯片可供選擇。而對于任意進制計數器,通常利用集成二、十進制計數器通過反饋清零或者反饋置數來實現[1,2]。
利用反饋清零設計任意進制計數器時其狀態轉換圖是惟一的(同步清零和異步清零的狀態轉換圖稍有差別);但采用反饋置數法設計N進制計數器時,置數值的選取比較靈活,對于同一模值的計數器,可以有多種不同的實現方法,已有的文獻只討論了一次置數的設計方法[3,4]。本文提出了多次置數的設計方法,并以實例說明該設計方法的具體應用。
2 設計依據分析
已有集成計數器(二進制、十進制)的特點是其計數狀態變化的次序是固定的,只要處于計數工作模式下,其狀態按原設計狀態逐一遞增或者遞減變化。例如,現有一個M(二、十進制)進制計數器,在計數狀態下,其狀態變化如圖1所示。
當所設計的N進制計數器的模值滿足N
采用反饋置數法利用已有的M進制計數器設計N進制計數器時,N進制計數器的狀態變化可以是不連續的。即可采用多次置數的方法使計數狀態發生多次跳轉,其狀態轉換圖如圖2所示。
圖2中采用了2次置數法,第一次用S3作為置數控制,置數輸入值為狀態S6所對應的數碼,跳過了S4 、S5 兩個狀態;第二次用SN+1 作為置數控制,置數輸入值為狀態S0所對應的數碼,跳過了(SN+2 ～Sm-1)共(M-N-2)個狀態。由此可見,多次置數與一次置數的區別在于一次置數時,計數器狀態轉換是連續的,置數值為常數;而多次置數法置數值不是常數,且計數器的計數狀態轉換是不連續的。實現多次置數的關鍵是置數控制信號和置數值的確定。
上面討論的設計方法其前提條件是N < M ,通過反饋置數或者反饋清零修正M進制計數器的計數狀態循環過程,跳過M-N個狀態,而形成N進制計數器。當N > M 時,可通過k片M進制計數器級聯,形成Mk 進制計數器,對于Mk 進制計數器再利用反饋置數或者反饋清零修正Mk進制計數器的計數狀態循環過程,跳過Mk -N個狀態,而形成N進制計數器。對于k值的選擇,應滿足下述關系式:
3 設計舉例
已知9進制計數器的狀態轉換圖如圖3所示,試用74161和適當的門電路實現。
分析圖3所示狀態轉換圖,可見其狀態出現2次跳躍,即從狀態0000到0100和1000到1101,考慮到74161的功能特點及設計要求,只能采用反饋置數法進行設計。綜合分析2次置數控制信號可見,置數控制端的控制表達式為:LD=Q2,置數值分別為DCBA=0100和DCBA=1101,對比前后2次所置的數,可見B=0,C=1,為常數。而A,D前后2次置數值不同,不能用常數1或者0來給定,分析置數前后的計數狀態,可見令A=D=Q3,即可同時滿足2次置數的要求?？紤]到74161的控制特點,所設計的電路如圖4所示。
4 結 語
集成計數器是目前數字系統中應用較多的邏輯器件,任意進制計數器在控制系統中經常用到,也是數字電子技術教學的重點內容之一,文中討論的反饋置數法設計任意計數器的思路有助于讀者更全面地掌握計數器的設計方法,特別是當計數器的計數狀態不連續時,采用多次置數法進行設計,其設計思路新穎,方法靈活。文中給出的設計舉例,雖說僅以一片74161為例,但其設計方法可以方便地推廣到多片集成電路的應用設計中去。
摘要：利用集成二、十進制計數器采用反饋置數法設計任意進制計數器,已有設計方法的特點是采用一次置數。提出了采用多次置數法設計任意進制計數器的新概念,通過狀態轉換圖分析論述了設計依據,以設計實例說明了采用多次置數設計任意進制計數器的方法。分析與設計舉例表明該設計方法是可行的,它拓寬了采用MSI設計任意進制計數器的途徑。
關鍵詞：數字電子技術,任意進制計數器,設計方法,狀態轉換圖,多次置數
參考文獻
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科學計數法方法范文第3篇
棒材自動計數一直是鋼材生產企業沒有解決好的難題。目前企業主要靠人工來完成鋼材的最后定支包裝任務,但人工長時間的目測計數,會引起眼睛疲勞,產生較大的誤差;有時對一批鋼材需要定期計數、核實,工作量很大,因此開發棒材自動計數系統具有實際意義。近年來,國內外對基于計算機視覺技術的棒材計數方法也進行了一些有益的探索,其方法的準確性和實用性差不多都是建立在對棒材橫截面很好的預處理基礎之上的。由于棒材采集環境惡劣,采集的圖像往往存在較強的噪聲,加之光線頻繁變化,棒材橫截面圖像質量較差,橫截面重疊粘連現象比較嚴重,這為棒材的最終識別計數帶來了很大的困難。本文結合實際情況,運用區域面積法可以很好的解決上述問題,下面詳細介紹該方法的處理過程。
1 棒材橫截面圖像的預處理
根據實際獲取的棒材橫截面圖像的特點,棒材橫截面圖像處理的流程如圖1所示,其中圖像采集、圖像平滑、形態學處理、圖像二值化是第一部分,主要是對棒材橫截面的預處理工作,為接下來的計數做準備。第二部分是利用得到的棒材橫截面二值圖像,計算出每個區域的面積和總的平均區域面積,并依據這兩個面積值做分析比較,最后記錄下棒材的根數。
1.1 圖像采集
利用攝像頭對棒材的橫截面進行拍攝,因現場光照的不確定性和每個棒材橫截面差異性,以及橫截面的銹蝕等原因,給后續處理帶來了困難。因此要求拍攝與棒材橫截面的光照平行、均勻、恒定和較高的照度,即選擇理想的采集照明,再將采集到的圖片存入計算機中,然后進行后續處理。
1.2 圖像平滑
圖像平滑的主要目的就是既能消除隨機噪聲又不使圖像的邊緣輪廓和線條變模糊。實際獲得的棒材橫截面圖像因受到光線等因素的干擾而含有噪聲,噪聲使圖像質量變差,使得圖像模糊,甚至消失了橫截面的部分特征,給后續的圖像分割和計數帶來了困難。本文選擇采用中值濾波的方法,此法不但可以克服鄰域平均法濾波所帶來的圖像模糊現象,同時又能很好地保護圖像的邊緣,由于中值濾波不是通過對鄰域內的所有像素求平均值來消除噪聲,而是讓與周圍像素灰度值相差比較大的像素改取近似于周圍像素灰度值的值,因此可以達到消除噪聲的目的。中值濾波方法的具體操作是:用一個含有奇數像素點的滑動窗口,用滑動窗口覆蓋子圖中各點灰度值的中間值來代替窗口中心點像素的灰度值。平滑處理后的圖像如圖2所示。
1.3 形態學處理
圖像的形態學處理是用具有一定形態的結構元素去量度和提取圖像中的對應形態以達到對圖像分析和識別的目的。由于棒材間的粘連情況比較復雜,粘連的不完全一樣,譬如兩根或多根粘連等,有些需要腐蝕操作,有些需要膨脹操作,因此就需要把腐蝕操作和膨脹操作級連起來使用;若粘連情況不能得到很好的解決,將為后來的處理帶來更大的麻煩,甚至于最終不能得到準確的計數結果。
在數學形態學中使用同一個結構元素對圖像先進行腐蝕運算后再進行膨脹運算稱為開啟,開啟運算是使目標輪廓光滑,并去掉了毛刺,孤立點和銳化角;相對應的如果先進行膨脹然后腐蝕的運算稱為閉合,閉合運算則填平小溝,彌合孔洞和裂縫。根據這兩種運算的特點,本文選擇開啟運算,并經過反復比較圓形元素、方形元素和橢圓元素等結構元素,發現橢圓元素更適合在此處使用,原因是橢圓元素更有利于獲得目標的大小、形狀、連通性和方向等信息。最后決定采用橢圓結構元素,它可以很好的處理棒材間的粘連問題。形態學開啟運算后得到的棒材橫截面圖像如圖3所示。
1.4 圖像二值化
二值化處理,即選擇一個閾值,把多灰度級的圖像經過灰度閾值處理后,變成只有兩個灰度級的圖像(將圖像轉化為黑白二值圖像)。本文采用二值化處理的目的是把棒材橫截面和背景區分開,依據原理是在光照均勻的前提下,棒材橫截面間呈現的灰度值相近,并且與背景有很大的差別,可用圖像的灰度值作為閾值分割的方法把橫截面從背景中提取出來。由形態學處理后棒材橫截面圖像得到圖像的灰度直方圖(如圖4)明顯具有雙峰單谷的特性,采用直方圖閾值法,根據圖像直方圖的雙峰性,選擇波谷處對應的大概灰度值50作為分割閾值T,對圖像進行二值化處理,處理具體操作為:,其他。二值化處理后的圖像如圖5所示。
2 計數方法
在得到目標二值圖像后,接下來就是如何利用得到的這個二值圖像計算出棒材的根數,這個問題既是本文的重點也是難點?；疽罁前训玫降哪繕硕祱D像進行分類:一類是較理想分割區域,即二值圖像中的區域是由互不重疊的許多相互獨立的單個區域組成的,每個區域內部是相互連通的,這樣的每一個區域代表著一根棒材,只要正確的計算出該單個連通區域的個數,便可以保證這部分棒材計數的準確;另一類是分割后區域較復雜,即二值圖像中的區域出現多處粘連,且這樣的區域很難再用腐蝕或膨脹操作加以分割,即使繼續分割也達不到理想區域分割的狀態,在粘連處可能是兩根或多根粘連在一起,所以這樣的區域分割就不能簡單地說具體是幾根棒材造成的,本文運用區域面積法著重解決這樣的粘連難題,有效實現了棒材的準確計數。
區域面積法的基本思路是首先要明確各個區域面積(稱為A)、總的平均區域面積(稱為Avg)、區域個數(稱為N)等是如何求解的,以及它們相互間的關系。各個區域面積A指的是區域部分中起始點連線構成的封閉部分的面積;區域個數N指的是目標二值圖像中單個連通區域加上粘連區域的總個數,表示為N=1,2,…,n?？偟钠骄鶇^域面積Avg是各個區域面積總和除以區域個數N。
即:undefined
該平均值表示目標二值圖像中區域的平均面積,近似于真實的平均值;利用這個近似值與各個區域面積值比較不影響最終的計數結果。
具體判定關系是(實驗驗證得出):
1) 若Avg<0.5×A;
2) 若0.5×A≤Avg<1.5×A;
3) 若1.5×A≤Avg<2.5×A;
1)式說明各個區域面積遠遠小于總的平均區域面積,該情況可能由一些噪聲點所引起,也可能由處理過程中不當的腐蝕而形成的孤立區域所引起,此時沒有棒材也不計數;2)式說明各個區域面積與總的平均區域面積很接近,識別出一根棒材,計數加1;3)式說明各個區域面積大約是總的平均區域面積的2倍,識別出兩根棒材,計數加2;以此類推,可以識別出三根棒材,計數加3,當然這種情況是少見的,若真的出現也說明前面的棒材橫截面預處理效果太差。由此可以看出A與Avg比較,準確的計算出A與Avg面積大小是計數是否正確的關鍵所在。
3 實驗結果
下面圖6和圖7列出兩幅棒材橫截面檢測結果圖,其中圖7的前期預處理圖略,思路同上。表1列出10幅不同橫截面圖像檢測分析結果。
4 結束語
本文運用區域面積法,并以棒材橫截面的處理為例,詳細介紹了棒材橫截面圖像處理過程,此方法簡單,易于實現,準確率很高。此處理過程和運用的方法不僅對棒材橫截面計數識別十分有效,對其他類似于棒材的計數識別也十分有效,達到了預期的初衷。
摘要：介紹了基于圖像處理技術來實現棒材自動計數的有效方法,該方法是通過攝像頭等設備獲取棒材橫截面,并對橫截面進行圖像預處理,最后得到目標二值圖像,并根據該圖像的實際特點,運用區域面積法,實現對棒材的自動計數。該方法對多根粘連棒材的分析處理十分有效,提高了棒材自動計數的準確率。
關鍵詞：圖像處理,棒材,計數
參考文獻
[1]龔聲蓉,劉純平,王強.數字圖像處理與分析[M].北京:清華大學出版社,2006.
科學計數法方法范文第4篇
本研究對平板涂布法 (GB法) 、革蘭氏染色法、呂氏美藍直接鏡檢法、血球板計數法、甲苯胺藍特殊染色法和光電比濁法6種計數方法進行比較, 從統計學角度分析了各測量值之間的差異性, 旨在比較各種方法的準確性, 篩選出方便和可靠的計數方法。
1 試驗材料與方法
1.1 菌種
乳酸乳球菌 (Lactococcus lactis) , 糞腸球菌 (Enterococcus faecalis) , 保加利亞乳桿菌 (Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus) , 均由吉林農業大學食品學院保存。
1.2 設備與試劑
1.2.1 設備
JNOEC雙目生物顯微鏡, 南京江南永新光學有限公司;電熱恒溫培養箱, 湖北黃石市醫療器械廠;生化培養箱, 上海一恒科技有限公司;超凈工作臺, 上海新苗醫療器械制造有限公司;血細胞計數板, 上海求精生化試劑儀器有限公司;高壓滅菌鍋, 上海申安醫療器械廠;分光光度計, 上海光譜儀器有限公司。
1.2.2 試劑
革蘭氏染色液:按GB 4789.35-2010標準配制。
呂氏美藍:A液, 次甲基藍0.6g, 95%乙醇30m L;B液, KOH 0.01g, 蒸餾水100m L;分別配制A、B液, 混勻, 靜置0.5h, 過濾, 靜置24h后備用。
甲苯胺藍染液:稱取0.2g甲苯胺藍, 用少量丙酮溶解后以蒸餾水定容至100m L。
1.2.3 培養基
M17培養基 (用于乳酸乳球菌, g/L) :大豆胨5.0, 蛋白胨2.5, 酪蛋白胨2.5, 酵母浸粉2.5, 牛肉浸粉5.0, 乳糖5.0, 抗壞血酸鈉0.5, β-甘油硫酸鈉19.0, Mg SO40.25, p H值7.2±0.2 (25℃) 。
MRS培養基 (用于保加利亞乳桿菌, g/L) :蛋白胨10.0, 牛肉粉8.0, 酵母粉4.0, 葡萄糖20.0, 吐溫-801.0, K2HPO42.0, 檸檬酸氫二銨2.0, 乙酸鈉5.0, Mg SO40.2, Mn SO40.04, p H值5.7±0.2 (25℃) 。
糞腸球菌培養基 (g/L) :酪蛋白胨10.0, 酵母膏5.0, 葡萄糖5.0, Na Cl 5.0, p H值7.2~7.4 (25℃) 。
以上培養基加入1.5%瓊脂粉制作固體培養基。所有培養基均于121℃滅菌20min, 冷卻備用。
1.3 計數方法
1.3.1 菌種培養
將菌種按1%的接菌量接入相應的培養基中, 培養18h (乳酸乳球菌30℃培養, 保加利亞乳桿菌和糞腸球菌均37℃培養) 。油鏡下觀察菌體形態特征, 確保所計數的乳酸菌沒有被污染。
1.3.2 菌液稀釋
取100μL菌液加入至900μL生理鹽水中, 充分搖勻, 并依次逐級稀釋, 得到10個梯度的稀釋菌液, 取其中稀釋倍數為10-3、10-4和10-5的稀釋液為鏡檢樣品。
1.3.3 革蘭氏染色計數法
取潔凈載玻片, 在其背面用記號筆畫出1cm2的方格。取稀釋倍數為10-3、10-4和10-5的菌液各5μL于畫好的方格內, 在酒精燈火焰上方來回移動3~4次固定菌液。冷卻后滴加草酸銨結晶紫染液至覆蓋方格, 染色1min后水洗, 再用革蘭碘液覆蓋方格1min后水洗。傾斜載玻片, 連續滴加95%乙醇脫色30s后水洗。將染色好的載玻片置于顯微鏡下, 先于低倍鏡下觀察到待檢區域后, 移至高倍鏡下油鏡鏡檢, 計算1cm2內視野中的乳酸菌菌數。隨機計數30個視野中的菌數, 最后求出每個視野中的乳酸菌平均數。按下列公式計算出每毫升樣品中所含乳酸菌總數。
乳酸菌總數 (CFU/m L) =每個視野中的乳酸菌平均數×106×樣液稀釋倍數
1.3.4 甲苯胺藍特殊染色法
將5μL稀釋后的菌液均勻涂布在載玻片上, 并在酒精燈上來回移動3~4次使其固定。在涂片上滴加0.2%甲苯胺藍染液, 染色2min后水洗, 晾干。用濾紙吸去載玻片上殘留水分, 在油鏡下對其鏡檢, 計算公式同上。
1.3.5 呂氏美藍染色計數法
取5μL稀釋菌液于潔凈載玻片上, 與5μL 0.1%美藍染液混合均勻后, 沿著液體邊緣輕輕蓋上蓋玻片, 注意防止液體溢出和氣泡產生。將涂片置于40倍物鏡下鏡檢, 選擇涂片的4個角和中央10個視野, 計算菌數, 求出平均值。根據顯微鏡的視野直徑, 計算出視野面積S, 用直尺測量出蓋玻片的面積。根據下列公式計算菌數:
菌數 (CFU/m L) = (C/B) ×A× (1000/5) ×稀釋倍數
其中:C為蓋玻片面積;B為視野面積;A為每個視野中乳酸菌活菌數平均值。
1.3.6 血球計數板計數法
沿血球計數板邊緣滴加2.5μL稀釋后的菌液至計數室中, 用載玻片蓋上計數板, 靜置片刻, 待菌體沉降至計數室底部, 用40倍物鏡觀察菌體, 計數室由25個方格組成, 一個方格為一個視野, 計左上、左下、右上、右下和中央的方格的菌數, 計數應不斷調節顯微鏡細準焦螺旋以便觀察到不同層次的菌體。
待測菌液每毫升菌數 (CFU/m L) = (X/80) ×4×106×稀釋倍數
其中:X為80個小方格中的菌數。
1.3.7 平板涂布計數法 (國標法)
根據GB 4789.35-2010, 選擇2個適宜稀釋度, 每個稀釋度吸取0.1m L樣品于2個瓊脂培養基平板, 用L形涂布棒將菌液涂布均勻, 培養48h后計數。平板上菌落數以無蔓延菌落, 菌落數在30~300 CFU之間為宜。按下列公式進行計算:
式中:N為樣品中菌落數;∑C為平板菌落數之和;n1為第一稀釋度 (低稀釋倍數) 平板個數;n2為第二稀釋度 (高稀釋倍數) 平板個數;d為稀釋因子 (第一稀釋度) 。
1.3.8 光電比濁計數法
收集過夜生長的乳酸菌菌液, 用無菌PBS清洗2遍, 再用PBS將菌液稀釋成7個不同濃度梯度, 一部分用來計數 (平板涂布法) , 另一部分測定OD600, 用無菌PBS作空白對照。以OD值為縱坐標, 以每毫升細胞數為橫坐標, 繪制標準曲線。將待測乳酸菌做如上相同處理后測定OD600, 從標準曲線對應查得每毫升的含菌數。
1.3.9 數據統計分析
每個測量值重復3次 (n=3) , 若3次重復試驗的數值相差較大則重新進行計數。測定數據用SPSS10.0統計軟件進行方差分析。
2 結果與分析
2.1 乳酸菌培養基中的菌體形態
乳酸菌在培養階段易被雜菌污染, 如酵母菌和霉菌。因此, 熟悉乳酸菌在培養基中的形態特征, 是保證計數結果準確性的關鍵。將乳酸乳球菌、保加利亞乳桿菌和糞腸球菌在液體培養基活化后染色, 油鏡下鏡檢。菌體形態見表1。
2.2 6種計數方法的檢測結果
用上述6種計數方法分別對培養液中的3種乳酸菌進行計數, 結果見表2。
由表2可知:國標法測得的數值最低, 3種染色法計數結果較其他數值偏高, 其中革蘭氏染色法計數結果最大。血球板計數法和光電比濁法得到的結果介于染色法和國標法之間。這是因為國標法測定的是活菌數, 而其余方法測定的是活菌和死菌的總數, 結果比國標要高一些。
2.3 6種計數結果的差異性分析
采用單因素方差分析對計數結果進行分析, 結果見表3。
由表3可知:F
3 討論
乳酸菌總數是乳酸菌制劑的重要指標之一, 企業在產品品質的實時監控和檢測環節需要定量產品中的乳酸菌。目前生產和科研中使用多種計數方法。然而, 不同方法得到的結果是否可靠至今未見報道。本研究比較了常見的6種計數方法, 結果表明:6種方法得到的檢測結果之間無顯著性差異 (P>0.05) 。
但在操作的簡便性和易控性方面, 革蘭氏染色法能清晰辨別菌體形態, 染色效果好、省時。甲苯胺藍特殊染色法在脫色過程中易造成脫色過度, 菌體不易在顯微鏡下發現, 從而使結果偏低。呂氏美藍染色法只能在40倍物鏡下觀察, 不易分清菌體形態, 如果樣品被雜菌污染, 則存在計數結果偏高的風險。光電比濁法的優點是簡便和迅速, 可以連續測定, 適合于自動控制, 但需先對待測菌株制作生長標準曲線。用血細胞計數板計數的方法通常用于個體較大的微生物, 如酵母菌, 但本研究將其用于乳酸菌中也得到了準確的結果, 此方法操作簡便, 可以避免染色和涂布不均的干擾。平板稀釋法為國標方法, 該方法只能計算出產品中的活菌數量, 而且存在培養時間長、菌液不易均勻涂布、計數樣品多和工作量大等缺點。因此, 革蘭氏染色法和血球板計數法易于掌握, 在檢測過程中可以提高檢測效率, 更適合于實際生產的監測工作。
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科學計數法方法范文第5篇
1 顆粒計數器概述
所謂顆粒計數器, 主要是指檢測液體中各種微粒的尺寸與多少的一種設備。當今科學領域中, 顆粒已經成為一門重要的學科及理論, 在航空、航天等多個領域中得到了廣泛應用。目前, 常見的顆粒計數器有自動、在線及便攜式等多種類型。
該設備在具體應用時, 利用透鏡將光線聚焦到測量腔內, 當空氣中的粒子快速通過時, 會將入射光散射一次, 形成一個光脈沖信號, 然后透過透鏡呈現在檢測器上, 在經過放大、甄別等一系列處理后, 最后提取出有效信號, 呈現在計數系統上[1]。事實上, 每個粒子產生的散射光強度十分微弱, 是一個很小的光脈沖, 如果不借助轉換器進行轉換處理, 那么我們難以了解到粒度情況。因此顆粒計數器在檢測中具有十分重要的作用。
2 Elzone5382顆粒計數器
從本質上來看, 測量氫氧化鋁粒度的過程就是一個實驗過程, 因此本文將采取實驗的形式闡述顆粒計數法的具體使用方法:
2.1準備實驗設備
設備是實驗有序進行的基礎, 針對該檢測工作, 需要準備顆粒計數器;超聲波發生器;48#孔管;300#孔管;電解液為2.5%氯化鈉溶液等物品。
2.2實驗原理
本文選擇的顆粒計數器主要是建立在電敏感技術之上對樣品進行分析和檢驗。實驗中, 人員需要利用一根有孔的玻璃管, 置于玻璃杯當中, 孔管與玻璃杯同時充滿電解液, 并在孔內外安裝鉑電極, 確保在此環境中有恒定電流通過, 滿足檢測條件。然后利用真空泵將帶有檢測對象的電解液送入到管中[2]。就化學原理來說, 如果在特定空間內存在粒子, 那么該空間內將存在一定的電流, 為此粒子促使電流發生變化后瞬間機會產生脈沖信號。然后通過儀器對此進行掃描, 人員將檢測到的數據信息記錄下來即可。
固體在液體當中會發生沉降, 其沉降速度會對檢測結果產生一定影響, 對此我們需要對此進行計算, 公式如下:
其中各個符號分別代表顆粒自由沉降速度、顆粒直徑、密度及介質的粘稠度。在實驗時計算出結果, 綜合數據, 避免固體沉降對檢驗結果產生的誤差, 能夠提高實驗準確性。
2.3具體過程
顆粒計數器具有較強的敏感性特點, 對于環境要求較高, 因此應選擇安靜、無噪聲的環境進行實驗?；诖? 我們可以在設備外面放置一個玻璃杯, 營造一個良好的環境實驗人員取適量樣品置于玻璃杯內, 向燒杯中添加一定量的電解液, 并加入1ml分散劑, 促使電解質均勻分布在燒杯當中, 落實好準備工作后, 利用超聲波發生器進行超聲處理10分鐘[3]。然后分別將樣品置于300#與48#孔管上的工作站上, 測量小粒子動態分布狀況, 最后通過軟件對結果進行詳細分析, 得出最終結果。
2.4應用實例
顆粒計數器在中鋁公司某廠已經成功應用該項技術檢測產品中的氫氧化鋁含量分別為1.93μm、3.58μm、5.36μm, 并將此作為依據構建數學模型對各品級產品進行調整和控制, 最終確保了種分產品、系統力度分布的穩定性。此方法應用中雖然方便, 但是較易受到外界因素的干擾, 需要檢測人員對各個影響元素進行控制, 如噪聲、電解液及孔管參數進行有效控制, 提高檢測結果準確性。
3 庫爾特顆粒計數器
隨著科學技術快速發展, 各領域對設備性能、準確度等方面均提出了更高要求, 且在個性化、多元化需求影響下, 技術人員加大了對設備的研究力度, 促使顆粒計數器整體效果得到了提升。其中庫爾特顆粒計數器作為一種建立在庫爾特計數原理基礎上的設備, 憑借自身高效、便利等優勢受到了業界的關注, 并被引入到氫氧化鋁粒度檢測工作當中。
該方法在實踐中, 是借助粒子流通過很小的液體電阻器時, 會產生電脈沖, 而脈沖幅度與電場中粒子排水量之間的關系為正比, 然后利用脈沖波普對粒子進行放大處理, 隨后將粒子大小等情況記錄下來。上述為庫爾特法工作原理, 該方法是在技術進一步發展的產物, 與圖像儀具有異曲同工之妙, 整體檢測效果較好。且測量速度快, 如一個樣品一般需要15Sec左右;另外, 重現性較高, 針對一萬個左右的顆粒, 具有較好的代表性, 對檢測人員技術水平要求并不高, 適合廣泛推廣[4]。但是事物兩面性特點決定該方法固然會存在一定缺陷, 如動態范圍較小, 在同一范圍內, 能夠測量的最大與最小顆粒比僅為20:1;且較易出現樣品堵塞等情況, 難以達到良好的測量效果。
在測定管中添加電解質溶液, 將粒子群混懸在溶液當中, 測量管壁上細孔中的電壓, 如果粒子通過細孔, 儀器上的電阻值將發生變化, 最后可以將電信號轉換為粒徑, 確定氫氧化鋁粒度情況。
4 圖像顆粒計數器
該計數器建立在一種模仿顆粒形貌分析系統基礎之上, 通過激光或者人工智能成影方式進行圖像捕捉。在應用中, 當液體流過流通池時, 會瞬間產生噴射狀態, 并將此作為檢測對象, 從而了解其中的粒度。該方法主要反映磨粒的實際圖像, 所以顆粒計數的正確性得到了保障。下表為該方法與傳統計數器之間的性能對比。
應用時, 該方法具備以下幾種特點, 能夠減少重合效應導致的誤差, 提高檢測準確性;能夠隨之觀察粒度形態, 并將此作為基礎, 利用計算機軟件實現對磨粒的智能建模, 為后續產品質量控制提供科學依據和參考;最為關鍵的優勢是在統計數據過程中進行趨勢分析, 能夠避免此類情況的發生, 提升鋁制品產品質量[5]。
粒度檢驗是一個復雜過程, 但其對產品質量提升具有積極意義。為此我們要重視顆粒計數器的使用, 并結合實際情況, 對計數器進行技術改造和升級, 促使其積極作用能夠得到最大限度發揮。
5結語
根據上文所述, 市場競爭越來越激烈, 產品質量作為競爭決勝的重要因素, 成為企業必須要思考的問題。針對鋁制品來說, 要想控制產品質量, 需要明確當前產品當中氫氧化鋁粒度, 對此加以控制, 并憑借高質量產品參與國際市場競爭, 從而推動國內鋁業持續、穩定發展。
摘要：全球經濟一體化趨勢下, 我國各領域獲得了更多發展機遇, 但同時也面臨著巨大的挑戰。氧化鋁作為一種重要的工業產品, 其生產過程中氫氧化鋁粒度的檢測與控制直接影響產品質量。是在國際標準日漸提高影響下, 傳統檢測技術已經無法滿足檢測需求, 而顆粒計數器能夠全面、系統呈現粒度情況, 幫助企業實現對產品質量的有效控制。本文將對顆粒計數器應用原理等進行分析和研究, 并結合現有計數器闡述測量氫氧化鋁粒度的方法。
關鍵詞：顆粒計數器,氫氧化鋁,粒度,方法
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科學計數法方法范文第6篇
葉面積大小對作物生長發育、抗逆性及產量形成的影響很大,是生理生化、遺傳育種、作物栽培等方面研究所經?？紤]的內容[1]。因此,建立方便、準確的葉面積測定方法,對指導農業生產實踐活動,制定高產、優質和高效的栽培技術措施具有積極的意義[2]。目前,葉面積測量方法有很多種,廣泛應用的主要有葉面積儀法[3]、圖像處理法[4]、方格紙法[5]、稱重法[5]和回歸方程法[3,6]等。方格紙法和稱重法在測量葉面積時,測量原理簡單且有很高的準確度,但是這兩種方法耗時長,需離體測量;回歸方程法計算量較大,不能在品種和種類中通用,對于單株葉面積測量精度不高;葉面積儀法測量精確,但基于掃描原理的手持式設備,掃描速度和人為因素容易引起誤差,且大多比較昂貴;圖像處理法有很高的準確性和穩定性,時間消耗小,不受葉片大小、薄厚、形狀等因素以及時間限制,且成本非常低,但是不能現場測量,需要由計算機進行處理。
綜合考慮各方法的優缺點,本文設計了基于ARM9的手持式葉面積儀,應用圖像處理法計算葉片參數(面積、長度和寬度)。在嵌入式微處理器的控制下,通過CMOS攝像頭采集葉片圖像并存儲到存儲器中,處理器對圖像進行圖像預處理和圖像分割,最后根據像素多少計算葉片參數。
1 葉面積儀的硬件設計
本文設計的葉面積儀,在硬件系統上包括: ①微處理器芯片,采用三星公司的基于ARM920T內核的高性能微處理器S3C2440,它是葉面積儀的核心部件,控制葉面積儀的工作;②存儲器,64M的SDRAM(兩片32M的K4S561632C-TC75),用作程序的運行空間,數據及堆棧區;64M的NAND FLASH(一片64M 的K9F1208),用于存放程序代碼、常量表以及一些在系統掉電后需要保存的用戶數據等;③LCD觸摸屏(LTV350QV-F05),提供了良好的人機交互界面;④USB接口,可以實現同PC機之間的數據傳輸;⑤130萬像素的CMOS攝像頭,用來采集葉子圖像。⑥RS232接口、SD卡接口、JTAG接口等。硬件同軟件一起實現葉子圖像采集、圖像存儲與顯示、圖像管理與處理、葉片參數計算、與計算機通訊等功能。葉面積儀硬件結構框圖,如圖1所示。
1.1 微處理器S3C2440
微處理器S3C2440[7]是三星公司推出的一款基于ARM920T的嵌入式處理器,主頻高達400MHz,最高可達533MHz,它是16/32位精簡指令集微處理器,可用于手持設備、智能家電等便攜產品開發,具有低功耗、高性能等特點,非常適合需要控制成本和功耗應用的場合,被廣泛地應用于PDA、便攜媒體播放器等多媒體終端。片上集成指令/數據分開的16KCache、SDRAM控制器、LCD控制器、4通道DMA、3通道UART、IIC總線、IIS總線、SD主機接口、PWM定時器、看門狗、片上PLL時鐘發生器、8通道10位AD控制器、數碼攝像頭和觸摸屏接口以及帶日歷函數的實時時鐘,極大地方便于系統開發。
1.2 圖像采集
圖像采集模塊是硬件設計的關鍵部分,因為系統的可靠性和功能實現取決于能否有效地采集圖像。S3C2440芯片有一個專用的視頻接口[7](CAMIF),最大可采樣4096×4096像素的圖像,要求所接的攝像頭必須支持輸出視頻數據兼容ITU-RBT. 601/656標準,數據格式為YCbCr 4:2:0/4:2:2位或者是RGB 16/24位。CMOS攝像頭以其低廉的價格、實用的圖像質量、高集成度和相對較少的功耗,在嵌入式視頻系統中得到了廣泛的應用。本系統采用130萬像素的CMOS攝像頭OV9650,通過串行SCCB接口與S3C2440的IIC總線接口相連,其曝光時間、白平衡、增益、飽和度等參數均可通過對內部寄存器的讀寫進行設置。
攝像頭接口可以有兩種模式與DMA控制器進行數據傳輸:一種是P端口模式,把從攝像頭接口采樣到的圖像數據轉為RGB數據,并在DMA控制下傳輸到SDRAM;另一種是C端121模式,把圖像數據按照YCbCr4:2:0或4:2:2的格式傳輸到SDRAM。當OV9650輸出YUV格式,要用到數據線的Y2-Y9;如果輸出RGB格式,則要用數據線的Y0-Y9。本設計中采用了YUV格式,S3C2440和OV9650接口電路如圖2所示。
2 葉面積儀的軟件設計
軟件部分包括Windows CE 5.0 OS鏡像文件NK.BIN和應用程序。
Windows CE[8]是Microsoft的面向嵌入式應用的通用操作系統,其功能強大,具備多任務、實時性、可移植、模塊化及強大的通信能力等特點,是進行手持小型智能設備開發的理想選擇。其提供了強大的開發工具的支持,平臺和驅動的開發可以使用操作系統裁剪定制工具Platform Builder,開發人員可以通過此交互式的環境來設計和定制內核、選擇系統特性,然后進行編譯和調試?；赪indows CE特定平臺的應用程序的開發工具可以采用eMbedded Visual C++軟件。本文設計在三星提供的標準S3C2440 BSP基礎上針對硬件平臺應用Platform Builder 5.0進行系統開發和移植,通過eMbedded Visual C++ 4.0開發應用程序。
2.1 嵌入式系統平臺的設計
首先根據目標設備的硬件配置及需要用PB對Windows CE進行基本定制,安裝或創建設備驅動程序,生成一個基于目標設備的硬件配置的操作系統映像文件NK.BIN;生成NK.BIN后,須對定制的系統進行啟動,這一過程需要建立BootLoader來實現;Boot即引導程序,Loader即加載操作系統,BootLoader是操作系統內核運行之前運行的一段小程序,通過這段小程序,初始化硬件設備,建立內存空間的映射表,從而將系統的軟硬件環境引導到合適的狀態,為最終調用操作系統內核做好準備。完成后通過JTAG將BootLoader寫入flash后,并通過網卡、串口或并口將映像文件下傳到目標設備的硬件平臺中。
2.2 建立應用程序開發環境
建造CE 操作系統后,應創建為平臺上其他應用程序的開發提供支持的軟件開發工具包SDK (包括Windows CE操作系統組件以及硬件驅動程序等)。然后,利用P1atform Builder 5.0創建SDK 并導入到eMbedded Visual C++4.0,然后從eVC環境列表中選擇所定制的平臺,創建、測試和修改應用程序,進行應用程序開發。
2.3 應用程序設計
應用程序主要包括主程序模塊,圖像采集模塊,圖像處理及葉子參數(葉面積、葉子最大長度和寬度)計算模塊,通訊模塊等功能模塊。主程序模塊完成界面顯示、人機接口、模塊調用、輸出控制等功能。圖像采集模塊主要是調節所攝取葉面圖像的亮度、色度和飽和度,以及圖像采集時內存的分配,圖像的抓取和保存。圖像處理及參數計算模塊是核心模塊,包括分割出放有葉片的白板圖像、灰度化、二值化、中值濾波、標記葉片及參考圖形像素、計算葉片參數等功能。通訊模塊主要完成葉面積儀與計算機之間的數據傳輸。主程序流程圖如圖3所示;圖像處理程序流程圖如圖4所示。
3 結束語
本文設計的葉面積儀將葉面積儀法和數字圖像處理法結合在一起,做到了兩種測量方法的優缺點互補。采用基于ARM920T內核的S3C2440處理器作為手持式葉面積儀硬件平臺的控制核心,不僅滿足手持式設備體積小、低功耗、低成本的需求,而且顯著提高系統性能和系統的集成度。通過CMOS攝像頭采集葉子圖像,用圖像處理法計算葉子面積、葉子最大長度和葉子最大寬度,減少了人工誤差,提高了葉面積儀的測量準確性和穩定性,使各參數最大測量值得到顯著提高,并能活體測量各種不規則葉片,通用性好,時間消耗少且不受時間限制。
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