基于加速度補(bǔ)償?shù)耐寥谰o實(shí)度測(cè)量方法與傳感器設(shè)計(jì)
本文選題:土壤緊實(shí)度 + 傳感器; 參考:《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》2017年04期
【摘要】:針對(duì)目前基于圓錐指數(shù)的土壤緊實(shí)度測(cè)量中,無法消除土壤摩擦力對(duì)緊實(shí)度測(cè)量的影響,要求檢測(cè)傳感器勻速貫入土壤,因此存在使用不便、精度不高的難題。為了提高土壤緊實(shí)度實(shí)時(shí)測(cè)量方法的精度及可操作性,在圓錐指數(shù)方法基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了土壤緊實(shí)度實(shí)時(shí)檢測(cè)傳感器,并加入了加速度的同步測(cè)量,消除了使用過程中金屬桿插入速度不均造成的誤差,提高了土壤緊實(shí)度測(cè)量精度。通過大量試驗(yàn)驗(yàn)證了自制傳感器具有較好的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能,其測(cè)量范圍為0~900 k Pa,靈敏度為0.041 896,穩(wěn)定性測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差為5 k Pa,測(cè)量精度為±0.02%FS,超調(diào)量為7.81%,過渡時(shí)間為0.632 s。與美國(guó)SC-900型土壤緊實(shí)度儀對(duì)比其準(zhǔn)確性的線性擬合決定系數(shù)均達(dá)到0.96以上,結(jié)果表明設(shè)計(jì)的土壤緊實(shí)度傳感器與SC-900型土壤緊實(shí)度儀在實(shí)際測(cè)量中性能相當(dāng),且使用更方便、價(jià)格更低廉。為農(nóng)林生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)及生態(tài)監(jiān)測(cè)提供了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、精準(zhǔn)獲取土壤緊實(shí)度的有效手段。
[Abstract]:In the current soil compactness measurement based on cone index, the influence of soil friction on compactness measurement can not be eliminated, and the sensor is required to penetrate into the soil at a uniform speed, so there is a difficult problem of inconvenient use and low precision. In order to improve the precision and maneuverability of the real time measurement method of soil compactness, a real time measuring sensor of soil compactness was designed on the basis of cone index method, and the simultaneous measurement of acceleration was added. The error caused by uneven insertion speed of metal rod is eliminated and the precision of soil compactness measurement is improved. A large number of experiments have proved that the self-made sensor has good static and dynamic performance. The measurement range is 0 ~ 900kPa, the sensitivity is 0.041 ~ 96, the standard deviation of stability measurement is 5 kPa. the measuring accuracy is 鹵0.02 FSs, the overshoot is 7.81 and the transition time is 0.632 s. Compared with SC-900 type soil compactness meter, the linear fitting determination coefficient of its accuracy is above 0.96. The results show that the performance of the designed soil compactness sensor is comparable to that of SC-900 soil compactness meter, and it is more convenient to use. The price is lower. It provides an effective means for agricultural and forestry production, environmental protection and ecological monitoring to obtain soil compactness with independent intellectual property rights.
【作者單位】: 北京林業(yè)大學(xué)工學(xué)院;北京林業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31371537) 北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(Z116100000916012) 北京市共建項(xiàng)目專項(xiàng)
【分類號(hào)】:S152.9;TP212
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前8條
1 楊世琦;吳會(huì)軍;韓瑞蕓;楊正禮;;農(nóng)田土壤緊實(shí)度研究進(jìn)展[J];土壤通報(bào);2016年01期
2 白麗珍;朱惠斌;孔祥瑩;;土壤壓實(shí)度測(cè)量系統(tǒng)研究進(jìn)展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年35期
3 孟繁佳;馬道坤;孫宇瑞;;滾珠絲杠傳動(dòng)的土壤圓錐指數(shù)儀設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2009年05期
4 朱兆龍;孫宇瑞;馬道坤;胡永光;曾慶猛;;一種土壤剖面水分與堅(jiān)實(shí)度同步測(cè)量裝置[J];江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期
5 隋文濤;張丹;;傳感器靜態(tài)特性的評(píng)定[J];傳感器與微系統(tǒng);2007年03期
6 劉晚茍,山侖,鄧西平;植物對(duì)土壤緊實(shí)度的反應(yīng)[J];植物生理學(xué)通訊;2001年03期
7 洪添勝,J.F.Bilot,A.Marionneau;應(yīng)用自動(dòng)圓錐儀對(duì)土壤壓實(shí)的試驗(yàn)研究[J];華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1996年03期
8 張立彬;土壤含水量和土壤緊實(shí)度對(duì)土壤圓錐指數(shù)值影響的試驗(yàn)研究[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);1993年02期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 王萍;探地雷達(dá)檢測(cè)土壤緊實(shí)性的實(shí)驗(yàn)研究和信號(hào)反演[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京);2010年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 馬紀(jì)琴;播種行土壤實(shí)度測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā)[D];太原理工大學(xué);2015年
2 彭曾愉;土壤含水率及緊實(shí)度復(fù)合傳感器的研究與開發(fā)[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 王國(guó)強(qiáng);薛書浩;彭婧;孫煥明;謝東鋒;;不同施肥處理對(duì)西藏青稞產(chǎn)量和土壤結(jié)構(gòu)的影響[J];西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2017年05期
2 張軍;;川東北丘陵地區(qū)不同土地利用方式的土壤緊實(shí)度特征[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2017年11期
3 李海欣;郄晨龍;雷少剛;陶文曠;;半干旱礦區(qū)作物對(duì)土壤含水率和圓錐指數(shù)的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2017年08期
4 汪偉;趙家豐;沈晨暉;張曉良;;地面力學(xué)參數(shù)綜合測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2017年05期
5 孟德倫;孟繁佳;段曉菲;王怡文;;基于頻域法的便攜式無線土壤水分測(cè)量裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2017年S1期
6 于文華;田昊;梁超;李成豪;趙燕東;;基于加速度補(bǔ)償?shù)耐寥谰o實(shí)度測(cè)量方法與傳感器設(shè)計(jì)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2017年04期
7 陸靜梅;路光;王巖;劉丹丹;;長(zhǎng)春市黑皮油松綜合復(fù)壯技術(shù)研究[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年03期
8 李鵬;;園齡·施肥方式·種植模式對(duì)蘋果園土壤緊實(shí)度的影響——以渭北蘋果園為例[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2016年21期
9 任靈;袁子茹;董永平;陳建綱;張德罡;;高寒地區(qū)馬藺地下生物量與土壤緊實(shí)度的關(guān)系[J];草原與草坪;2016年04期
10 劉海濤;;半干旱區(qū)不同草地治理措施效果研究[J];人民黃河;2016年05期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條
1 劉寧;基于探地雷達(dá)的復(fù)墾土壤壓實(shí)與工程質(zhì)量評(píng)價(jià)[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年
2 余金煌;淺水域堆積體精準(zhǔn)探測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 宋克鑫;FDR土壤含水率傳感器的主要影響因子與其結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年
2 王勇志;基于時(shí)域傳輸原理的土壤水分測(cè)試儀的研究與開發(fā)[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 劉莉莉;馬忠明;呂曉東;;多年固定道保護(hù)性耕作對(duì)土壤有機(jī)碳和小麥產(chǎn)量的影響[J];麥類作物學(xué)報(bào);2013年05期
2 郭占軍;項(xiàng)學(xué)海;秦文虎;;便攜式數(shù)字圓錐指數(shù)儀設(shè)計(jì)[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2009年07期
3 焦彩強(qiáng);王益權(quán);劉軍;趙加瑞;宋曉燕;;關(guān)中地區(qū)耕作方法與土壤緊實(shí)度時(shí)空變異及其效應(yīng)分析[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2009年03期
4 趙新;羅錫文;L.G.Wells;;土壤阻力連續(xù)測(cè)試設(shè)備研制[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2009年02期
5 王恩Y,
本文編號(hào):1994516
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1994516.html