土壤剖面水分线性尺度测量方法
本文关键词： 土壤水分 线性尺度 实时测量系统 出处：《农业机械学报》2017年04期 论文类型：期刊论文
【摘要】：针对现有土壤水分点尺度下测量的局限性,提出了一种线性尺度下的土壤剖面水分测量方法,并设计了一种基于驻波比法的土壤剖面水分信息测量传感系统。借助HFSS高频电磁场仿真软件与网络矢量分析仪对传感器环形探头的电场强度分布情况与阻抗特性进行了分析研究,确定了环形探头适应性与敏感区域。以2种不同质地的土壤作为试验样本,对土壤水分传感器的输出与对应的测量值进行了多项式拟合,决定系数均达到了0.99以上,传感器的稳态与动态性能均能满足土壤剖面水分的测量要求。通过多层水分土柱穿层试验与对比试验表明,该系统能够满足线性尺度下土壤剖面水分的实时测量需求,具有较高的测量精度与稳定性。设计的土壤剖面水分线性测量系统的各项指标均达到实际应用的需求,具有较高的应用推广价值。
[Abstract]:In view of the limitation of the existing soil moisture measurement at point scale, a method of soil profile moisture measurement based on linear scale is proposed. A soil profile moisture information sensing system based on standing wave ratio method was designed. The electric field intensity distribution and impedance characteristics of the sensor ring probe were analyzed by HFSS high frequency electromagnetic field simulation software and network vector analyzer. Have carried on the analysis research, The adaptability and sensitive region of the circular probe were determined. Two kinds of soils with different textures were used as experimental samples to fit the soil moisture sensor output and the corresponding measured values by polynomial fitting, and the determining coefficients were all above 0.99. The steady-state and dynamic performance of the sensor can meet the requirement of soil profile moisture measurement. The results of multi-layer soil column test and contrast test show that the system can meet the real-time measurement demand of soil profile moisture in linear scale. The designed linear measurement system of soil profile moisture can meet the requirements of practical application and has a high value of application and popularization.
【作者单位】： 北京林业大学工学院;北京林业大学城乡生态环境北京实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(31371537) 北京市科技计划项目(Z116100000916012) 北京市共建项目专项
【分类号】：S152.7
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