徑流采樣系統(tǒng)作為徑流小區(qū)設施中至關重要的組成部分,已有多年的發(fā)展歷史。徑流采樣系統(tǒng)的出現(xiàn),解決了研究人員每次需要親自跑到試驗地徑流小區(qū)設施中提取徑流,費時費力,也不能及時有效地采集到雨水過程中徑流信息等問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能以及傳感器技術的發(fā)展,徑流采樣系統(tǒng)變得更加智能化。本論文主要圍繞徑流采樣系統(tǒng)方案進行論述,介紹了國內(nèi)外一些設計案例,前期也參考過部分設計方法,總結出許多的問題,經(jīng)過反復的實驗驗證以及方案的修改,最終實現(xiàn)了徑流采集智能化以及采集信息的可視化,大大減輕了水土侵蝕研究人員的工作負擔。智能徑流采樣系統(tǒng)大量采用電控技術,避免了傳統(tǒng)機械式流體控制單元所帶來的效率以及精度等問題。因渦輪流量計輸出信號較為微弱,前期實驗當中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)斷續(xù)的問題,通過改進信號檢測電路,流量信號得以正常捕獲。在同一采樣規(guī)則下,經(jīng)過多次采樣試驗,發(fā)現(xiàn)其采集瓶內(nèi)徑流樣本量差異明顯。發(fā)現(xiàn)其原因為采樣裝置中的采集泵管道前端出現(xiàn)了氣液兩相流影響了流量測量傳感器測量數(shù)據(jù),為了找出其變化規(guī)律,需采集原始測量數(shù)據(jù),然后對測量誤差進行數(shù)學建模,設計了一套氣液兩相流試驗方案與實驗流程。實際情況中存在多種因素影響... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

主控單元電路

第3章總體方案設計17圖3.9電源電路Fig.3.9Powercircuit3.2.3徑流檢測單元電路設計采集裝置要求對實時徑流情況及強度進行監(jiān)測，這也是裝置進行智能采樣的關鍵。實時徑流情況及強度監(jiān)測是靠翻斗的翻轉觸碰與之相關聯(lián)的接近開關，從而導致徑流檢測單元電路產(chǎn)生觸發(fā)信號，主控單元監(jiān)測到信號過后隨即進行徑流采集。徑流檢測單元電路如圖3.10所示。圖3.10徑流檢測單元電路Fig.3.10Runoffdetectionunitcircuit3.2.4壓力降檢測單元電路設計壓力降的檢測可以間接得出垂直上升管道內(nèi)部氣液兩相流相含量，為后續(xù)計算流量傳感器計量誤差提供支撐數(shù)據(jù)，壓力降的檢測主要依靠安裝在管道底部的壓力變送器實現(xiàn)，為提高壓力降檢測分辨率，采用電壓輸出型，輸出范圍為0-10V，測量范圍為0-16KPa，型號為PCM300。由于主控單元微處理器內(nèi)部的ADC模塊輸入電壓范圍為0~3.3V，需要對壓力變送器輸出的模擬信號進行變換，然后再輸入到ADC通道，其壓力檢測單元電路如圖3.11所示。

第3章總體方案設計17圖3.9電源電路Fig.3.9Powercircuit3.2.3徑流檢測單元電路設計采集裝置要求對實時徑流情況及強度進行監(jiān)測，這也是裝置進行智能采樣的關鍵。實時徑流情況及強度監(jiān)測是靠翻斗的翻轉觸碰與之相關聯(lián)的接近開關，從而導致徑流檢測單元電路產(chǎn)生觸發(fā)信號，主控單元監(jiān)測到信號過后隨即進行徑流采集。徑流檢測單元電路如圖3.10所示。圖3.10徑流檢測單元電路Fig.3.10Runoffdetectionunitcircuit3.2.4壓力降檢測單元電路設計壓力降的檢測可以間接得出垂直上升管道內(nèi)部氣液兩相流相含量，為后續(xù)計算流量傳感器計量誤差提供支撐數(shù)據(jù)，壓力降的檢測主要依靠安裝在管道底部的壓力變送器實現(xiàn)，為提高壓力降檢測分辨率，采用電壓輸出型，輸出范圍為0-10V，測量范圍為0-16KPa，型號為PCM300。由于主控單元微處理器內(nèi)部的ADC模塊輸入電壓范圍為0~3.3V，需要對壓力變送器輸出的模擬信號進行變換，然后再輸入到ADC通道，其壓力檢測單元電路如圖3.11所示。


本文編號：3072409