土壤剖面水分传感器探头仿真与试验
本文关键词:土壤剖面水分传感器探头仿真与试验 出处:《农业机械学报》2017年10期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为准确掌握土壤墒情信息,针对农田环境下不同作物根区土壤含水率变化难以实时观测的问题,对土壤剖面水分传感器探头进行了仿真,并通过试验验证,给出了传感器探头设计尺寸的优选方案。在建立传感器探头微量化平面电容二维模型的基础上,分析了传感器探头结构变化对探头微量化平面电容周围电场强度和电容变化的影响,确定了探头结构尺寸的最优组合。当探头铜环电极外径40 mm、内径38.4 mm、轴向长度20 mm、轴向间距15 mm时,探头的灵敏性和探测范围最优。试验结果表明,本文研究的土壤剖面水分传感器测量精度为±1.42%,具有很高的稳定性和一致性。所设计的传感器探头可以根据实际测量深度需要任意组合,满足不同作物根区深度的土壤含水率测量需求。
[Abstract]:In order to accurately grasp soil moisture information and to solve the problem that the change of soil moisture content in different crop root areas is difficult to observe in real time, the soil profile moisture sensor probe is simulated and verified by experiments. The optimal design scheme of sensor probe is given. Based on the two-dimensional model of micro planar capacitance of sensor probe, the design of sensor probe is presented. The influence of the structure change of the sensor on the electric field intensity and the capacitance change around the trace plane capacitance of the probe is analyzed, and the optimum combination of the probe structure size is determined. The external diameter of the probe copper ring electrode is 40 mm. When the inner diameter is 38.4 mm, the axial length is 20 mm and the axial distance is 15 mm, the sensitivity and detection range of the probe are optimal. The precision of soil profile moisture sensor studied in this paper is 卤1.42, which has high stability and consistency. The sensor probe designed can be combined arbitrarily according to the actual depth of measurement. To meet the needs of measuring soil moisture content at different crop root depth.
【作者单位】: 北京农业信息技术研究中心;农业部农业信息技术重点实验室;
【基金】:国家重点研发计划项目(2016YFC0403102) 国家自然科学基金项目(51509005) 北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20170204)
【分类号】:S152.7;TP212
【正文快照】: 引言实时、准确地掌握农田土壤水分信息,对研究土壤水分运动规律、作物生理水分胁迫规律、实施节水灌溉、发展高效节水农业具有重要意义[1-2]。测量土壤水分的方法有烘干法、张力计法、微波法、中子法、红外遥感法、电阻法[3-4]以及介电法等多种方法。由于基于介电理论[5-9]的
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,本文编号:1406701
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