当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于加速度补偿的土壤紧实度测量方法与传感器设计

发布时间:2018-06-08 04:42

  本文选题:土壤紧实度 + 传感器 ; 参考:《农业机械学报》2017年04期


【摘要】:针对目前基于圆锥指数的土壤紧实度测量中,无法消除土壤摩擦力对紧实度测量的影响,要求检测传感器匀速贯入土壤,因此存在使用不便、精度不高的难题。为了提高土壤紧实度实时测量方法的精度及可操作性,在圆锥指数方法基础上,设计了土壤紧实度实时检测传感器,并加入了加速度的同步测量,消除了使用过程中金属杆插入速度不均造成的误差,提高了土壤紧实度测量精度。通过大量试验验证了自制传感器具有较好的静态性能和动态性能,其测量范围为0~900 k Pa,灵敏度为0.041 896,稳定性测量标准差为5 k Pa,测量精度为±0.02%FS,超调量为7.81%,过渡时间为0.632 s。与美国SC-900型土壤紧实度仪对比其准确性的线性拟合决定系数均达到0.96以上,结果表明设计的土壤紧实度传感器与SC-900型土壤紧实度仪在实际测量中性能相当,且使用更方便、价格更低廉。为农林生产、环境保护及生态监测提供了一种具有自主知识产权、精准获取土壤紧实度的有效手段。
[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 卤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】:S152.9;TP212

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 杨世琦;吴会军;韩瑞芸;杨正礼;;农田土壤紧实度研究进展[J];土壤通报;2016年01期

2 白丽珍;朱惠斌;孔祥莹;;土壤压实度测量系统研究进展[J];安徽农业科学;2014年35期

3 孟繁佳;马道坤;孙宇瑞;;滚珠丝杠传动的土壤圆锥指数仪设计[J];农业机械学报;2009年05期

4 朱兆龙;孙宇瑞;马道坤;胡永光;曾庆猛;;一种土壤剖面水分与坚实度同步测量装置[J];江苏大学学报(自然科学版);2007年04期

5 隋文涛;张丹;;传感器静态特性的评定[J];传感器与微系统;2007年03期

6 刘晚苟,山仑,邓西平;植物对土壤紧实度的反应[J];植物生理学通讯;2001年03期

7 洪添胜,J.F.Bilot,A.Marionneau;应用自动圆锥仪对土壤压实的试验研究[J];华南农业大学学报;1996年03期

8 张立彬;土壤含水量和土壤紧实度对土壤圆锥指数值影响的试验研究[J];农业工程学报;1993年02期

相关博士学位论文 前1条

1 王萍;探地雷达检测土壤紧实性的实验研究和信号反演[D];中国矿业大学(北京);2010年

相关硕士学位论文 前2条

1 马纪琴;播种行土壤实度测量系统的开发[D];太原理工大学;2015年

2 彭曾愉;土壤含水率及紧实度复合传感器的研究与开发[D];北京林业大学;2011年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 王国强;薛书浩;彭婧;孙焕明;谢东锋;;不同施肥处理对西藏青稞产量和土壤结构的影响[J];西南农业学报;2017年05期

2 张军;;川东北丘陵地区不同土地利用方式的土壤紧实度特征[J];安徽农业科学;2017年11期

3 李海欣;郄晨龙;雷少刚;陶文旷;;半干旱矿区作物对土壤含水率和圆锥指数的影响[J];安徽农业科学;2017年08期

4 汪伟;赵家丰;沈晨晖;张晓良;;地面力学参数综合测试系统设计与试验[J];农业机械学报;2017年05期

5 孟德伦;孟繁佳;段晓菲;王怡文;;基于频域法的便携式无线土壤水分测量装置设计与试验[J];农业工程学报;2017年S1期

6 于文华;田昊;梁超;李成豪;赵燕东;;基于加速度补偿的土壤紧实度测量方法与传感器设计[J];农业机械学报;2017年04期

7 陆静梅;路光;王岩;刘丹丹;;长春市黑皮油松综合复壮技术研究[J];东北师大学报(自然科学版);2016年03期

8 李鹏;;园龄·施肥方式·种植模式对苹果园土壤紧实度的影响——以渭北苹果园为例[J];安徽农业科学;2016年21期

9 任灵;袁子茹;董永平;陈建纲;张德罡;;高寒地区马蔺地下生物量与土壤紧实度的关系[J];草原与草坪;2016年04期

10 刘海涛;;半干旱区不同草地治理措施效果研究[J];人民黄河;2016年05期

相关博士学位论文 前2条

1 刘宁;基于探地雷达的复垦土壤压实与工程质量评价[D];山东农业大学;2016年

2 余金煌;浅水域堆积体精准探测技术应用研究[D];合肥工业大学;2014年

相关硕士学位论文 前2条

1 宋克鑫;FDR土壤含水率传感器的主要影响因子与其结构优化研究[D];西北农林科技大学;2013年

2 王勇志;基于时域传输原理的土壤水分测试仪的研究与开发[D];北京林业大学;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘莉莉;马忠明;吕晓东;;多年固定道保护性耕作对土壤有机碳和小麦产量的影响[J];麦类作物学报;2013年05期

2 郭占军;项学海;秦文虎;;便携式数字圆锥指数仪设计[J];工业控制计算机;2009年07期

3 焦彩强;王益权;刘军;赵加瑞;宋晓燕;;关中地区耕作方法与土壤紧实度时空变异及其效应分析[J];干旱地区农业研究;2009年03期

4 赵新;罗锡文;L.G.Wells;;土壤阻力连续测试设备研制[J];农业工程学报;2009年02期

5 王恩Y,

本文编号:1994516


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1994516.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户70fdf***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com