水土流失已成為當今世界各國所面臨的最嚴重的環(huán)境問題之一,為研究、監(jiān)測和預防水土流失,需加強對坡面徑流的研究,因此對徑流采樣技術提出了越來越高的要求。隨著單片機技術的廣泛應用,可充分地發(fā)揮其優(yōu)勢,通過模塊化設計,開發(fā)功能強大的自動采樣儀器,以實現提高采樣的效率、減輕勞動強度的目的。本論文的主要工作內容如下：（1）分析現階段坡面徑流的采樣方法和采樣設備的發(fā)展狀況,對其進行合理的分析,提出了本文的研究內容,設計一種基于流量大小自動采樣的采樣系統(tǒng),以改變傳統(tǒng)的人工采樣方式。（2）對采樣系統(tǒng)進行總體規(guī)劃設計,提出了本文的設計方案,并針對設計方案引入了模塊化設計思想,通過模塊化設計完成了對各功能模塊的硬件選型和軟件開發(fā)工作。（3）對采樣系統(tǒng)的采樣儀器進行了機械結構設計,主要完成了超聲波明渠流量計和水樣采集器兩部分的機械結構設計。通過合理的機械結構設計,使采樣系統(tǒng)運行穩(wěn)定,同時降低整個系統(tǒng)的生產成本和提高儀器的使用性能,特別是方便了采樣瓶的存放。（4）完成了超聲波明渠流量計的人工標定試驗,通過試驗確定了流量系數C值,并利用流量系數進行了自動采樣試驗,完成了人工采樣數據與自動采樣數據的對比,進行了誤差... 

【文章來源】：福建農林大學福建省

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意義
    1.3 研究現狀
        1.3.1 人工測量方法
        1.3.2 自動測量方法
    1.4 研究內容和工作
    1.5 本章小結
第二章 采樣系統(tǒng)的總體設計
    2.1 采樣系統(tǒng)需求分析
    2.2 采樣系統(tǒng)設計任務
    2.3 采樣系統(tǒng)的設計方案
        2.3.1 模塊化設計方案
        2.3.2 功能模塊的設計方案
        2.3.3 采樣系統(tǒng)的機械結構設計
    2.4 采樣系統(tǒng)的研發(fā)流程
    2.5 本章小結
第三章 采樣系統(tǒng)的機械結構設計及電機選型
    3.1 超聲波明渠流量計的設計
        3.1.1 三角堰槽的設計
        3.1.2 三角堰槽的測流量原理
        3.1.3 三角堰槽的基本尺寸
    3.2 水樣采集器的設計
        3.2.1 攪拌器
        3.2.2 導流盤
        3.2.3 收集裝置
    3.3 步進電機的選型
    3.4 本章小結
第四章 控制系統(tǒng)硬件選型和軟件開發(fā)
    4.1 系統(tǒng)總體設計原則
        4.1.1 硬件選型原則
        4.1.2 軟件開發(fā)原則
    4.2 系統(tǒng)開發(fā)語言及開發(fā)環(huán)境
    4.3 電源模塊的選型
    4.4 數據采集模塊的選型
        4.4.1 單片機的選型
        4.4.2 超聲波傳感器的研究
            4.4.2.1 超聲波傳感器測距原理
            4.4.2.2 超聲波測距模塊的選型
        4.4.3 液晶顯示模塊的選型
    4.5 數據采集模塊的軟件開發(fā)
        4.5.1 串口初始化程序設計
        4.5.2 超聲波測距模塊的軟件開發(fā)
        4.5.3 液晶顯示模塊的軟件開發(fā)
    4.6 E~2PROM存儲器讀寫程序設計
    4.7 水樣采集器的工作流程設計
    4.8 本章小結
第五章 采樣系統(tǒng)試驗與數據分析
    5.1 超聲波明渠流量計流量系數標定試驗
        5.1.1 試驗準備
        5.1.2 標定試驗
        5.1.3 試驗驗證
        5.1.4 一元非線性回歸分析
    5.2 水樣采集器采集試驗
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文工作總結
    6.2 本文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
求學期間研究成果
附錄



本文編號：3514229