土壤含水量转换为电信号的过程

众所周知，温度，压力，酸碱度、厚度、照度等都可以通过传感器，转换为仪器所能接受的电信号，土壤含水量也不例外。本文将详细阐述土壤含水量转换为电信号的几种方法及过程。     

基于8031单片机的土壤含水量自动测试仪

介绍一种以8031单片机为核心的测量土壤含水量的自动装置,重点阐述了它的硬件组成和软件设计。     

ET0影响因素及ANFIS预测模型研究

作物参考蒸腾量(ET0)是作物生长过程中一个非常重要的数据,ET0反应的是大气蒸发能力与作物需水信息的关系。采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)研究易于获得的日最低气温、日最高气温、日平均气温、日平均相对湿度、实际日照时长及风速六项气象数据对作物参考蒸腾量(ET0)的相关程度,通过比较均方根误差找到相关程度最大的组合且结构简单的ANFIS模型来预测ET0值,并通过比较均方根误差来验证所建立的ANFIS模型预测的准确性。结果表明,综合考虑模型的预测精度及结构的复杂程度,日最高气温、日平均相对湿度和风速的三输入组合为最佳的,其平均绝对误差小且ANFIS结构简单。利用该输入组合训练的ANFIS模型预测ET0,其训练的均方根误差相比于用神经网络训练的预测模型小,通过比较可知ANFIS比BP神经网络训练的模型精度提高。     

邢台地区农田土壤重金属污染测评模型研究

农田是农产品的主要生产基地,农田土壤质量不仅决定着农产品的品质和产量,还对消费者的身体健康有重要的影响.在分析邢台地区农田土壤重金属污染源的基础上,利用综合指数评价法建立邢台地区农田土壤重金属污染测评模型,利用熵值法确定测评模型的权重,分析得出研究区域的农田土壤重金属污染程度,依此得出治理邢台地区农田土壤重金属污染的最...     

润滑油含水量对轴承性能影响的试验研究

为研究润滑油含水量超标时轴承的运行性能,搭建了滑动轴承试验台,通过试验研究了在不同含水量的润滑油对滑动轴承温度、摩擦力矩及轴心运动轨迹的影响。试验发现,润滑油含水量较低(质量分数0. 5%以下)时对滑动轴承的温度、摩擦力矩和轴心轨迹影响不大,但含水量达到一定程度时(如超过质量分数0. 5%)会使轴心轨迹重复性变差,导致转子运转有不稳定的趋势出现。这表明润滑油含水会对滑动轴承运行性能造成一定的影响,更为准确的结果还需长期的实验验证。     

雾化器转速对干燥产品含水量的影响研究

研究了采用生粉为原料进行雾化器转速对干燥产品最终含水量影响.通过以雾化器转速为影响因素,进行实验,探究了雾化器转速对干燥产品最终含水量的影响规律.结果表明:雾化器转速对产品的含水量有一定影响,随着转速的增大,产品的含水量在一定范围内降低,但转速过快会使产品的含水量有升高的趋势.     

空气源蓄热式土壤源热泵系统模拟研究

提出了空气源蓄热式土壤源热泵系统,该系统将夏季自然空气热量蓄存于土壤中,冬季再由热泵取出供热,即实现了可再生能源的移季利用又能解决严寒地区应用土壤源热泵引起的土壤全年总取热量与总排热量失衡的问题.为研究系统运行特性,建立了系统全年仿真模型,并以哈尔滨某建筑为例进行了模拟计算.结果表明,经移季蓄热埋管管壁处土壤温度升高了3.2℃,显著改善了热泵运行条件,使得供暖保证率达到了99.5％,热泵性能系数为3.99,系统全年供热性能系数为2.56.证明了该系统在严寒地区应用是可行的.     

土壤全量多元素的ICP-AES分析

本文介绍土壤中多元素的ICP-AES分析方法。文中详细叙述了操作步骤,并给出了分析的精密度、准确度、检出限的数据及与其它分析方法的比较、讨论了干扰元素的影响及其消除的措施。     

基于超声波的空气湿度检测方法与分析

设计一个超声波测湿的实验系统,对400kHz超声波在潮湿空气介质中传播36mm距离的衰减情况进行了测量,将空气湿度、温度和衰减后信号有效值电压等数据统计于表中,并对该表中数据进行分析和曲线拟合,从而得出了30℃恒温环境下空气湿度与衰减后信号有效值电压的关系式。利用该关系式,将实验系统与数字温湿度传感器SHT10进行了相对湿度测量对比。结果表明:超声波不仅可以用于测量空气湿度,而且还能够克服传统湿度传感器普遍存在的吸湿、脱湿及滞湿等问题,因此超声波测湿具有很好的应用前景。     

核磁共振法测量原油含水量的研究

针对传统原油含水量测量中存在的一些干扰问题,提出一种新的原油含水量测量方法--核磁共振(NMR)法.介绍了核磁共振法测量原油含水量的原理,设计并制做了由永久磁铁提供均匀磁场的小型核磁共振装置.文中较详细地对空心八棱柱体匀场永磁机构、共振吸收探头及电路等重要环节进行了分析说明.该测量装置总体结构简单、体积小、测量灵敏度高、测量结果受原油中其它杂质的影响小,有很好的应用前景.     

以介电常数为中心的自动土壤水分观测设备标定体系的探讨

文章探讨了根据FDR（频域反射法）原理进行观测的自动土壤水分观测设备的标定过程。目前投入使用的自动土壤水分观测设备,存在着重新标定困难和设备标定周期长、标定环节多、标定误差较大、人工工作量大等问题,为了改善这些问题,以提高设备标定精度和标定效率、减少人工重复性劳动,建立以介电常数为中心的标定体系模型,该体系可对标定过程中产生误差的各个环节和仪器观测数据在标定中的使用进行分析。     

PASW-I型便携式土壤水分观测仪应用

文章介绍了一种应用FDR原理的便携式土壤水分观测仪及其实际应用。该仪器具有现场读数和存储数据的功能,其传感器技术指标符合中国气象局土壤水分观测仪的设计要求,可对各类土壤和多种介质的水分进行测量,用于土壤水分监测预警,有助于提高土壤墒情应急观测能力。文章还对3个应用台站的人工及器测数据进行了对比分析,并据此提出了合理使用该仪器的建议。     

自动土壤水分传感器实验室校准方法探讨

文章依据JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》对自动土壤水分传感器的实验室校准方法进行了研究,并通过对528个传感器的实验数据进行统计分析,对标准器的性能要求、自动土壤水分传感器的技术要求及复校准时间间隔等进行了充分说明。为校准规范的起草提供了科学依据。     

浅谈自动土壤水分监测网络通讯体系

江苏省自动土壤水分监测网络基于成熟的土壤水分测量技术和GPRS无线传输网络技术。该网络将省内位于不同地点的自动土壤水分观测仪通过无线通讯网络（GPRS）进行统一调度、监控和土壤水分数据的收集汇总,在很大程度上增强了对全省干旱、洪涝等灾害的预警能力,可以有效的为农业生产提供气象指导。     

Study of sample temperature compensation in the measurement of soil moisture content

Since the near-infrared (NIR) spectrum is susceptible to sample temperature fluctuations, we investigate the influence of sample temperature on the predictive power of calibration model for soil moisture content (MC) and propose the multi-source information fusion technology based on back propagation neural network (BPNN) to compensate for sample temperature effect. With the discrete wavelet transform (DWT) as the pre-processing method and the least squares support vector machine (LS-SVM) regression as the modeling method, a model at 20 °C to predict MC of the soil samples at other temperatures was established. The results show that except for 20 °C, the root mean square error of prediction (RMSEP) are large. We analyze the predicted results with the dual-factor analysis of variance without duplication and the result shows that the effect of sample temperature on the prediction model for soil MC is significant. A temperature compensation model was then established with combining of soil MC and sample temperature based on BPNN. The predicted results showed that the prediction precision of the model was improved significantly.     

基于MM-ALE方法的刚性脚在软土中的沉陷特性研究

为研究刚性机器人脚的形状对其在软土中沉陷特性的影响,以MAT147材料作为土壤本构模型,采用多物质ALE方法对刚性脚在土壤中的沉陷过程进行数值模拟.分别对刚性脚脚底有无孔洞对软土的应力分布和流动状态的影响进行了分析,结果表明,脚部在沉陷过程中,最大有效应力分布在脚底部边缘的正下方区域,刚性脚轮廓外围土壤的应力由大到小沿脚部轮廓向外发散.孔洞改变了脚部正下方土壤的应力分布,与无孔洞脚相比,带孔洞脚底正下方土壤应力在孔洞周围呈环形分布,深度方向上的应力分布相对均匀.孔洞还改变了土壤的流动状态,使得流向脚底部的土壤增多,密度增大,对脚部防陷有积极影响.对不同孔洞半径大小对刚性脚在软土中沉陷特性的影响也进行了比较,结果表明,相等底面积情况下,随着孔洞半径的增大,十字形凹陷处的应力也增大,脚底两倍圆孔半径范围内的应力分布越均匀,而对侧面土壤影响较小;孔洞半径影响了脚底土壤的流动状态,速度方向随着半径的增大由竖直向下变为竖直向上,土壤流速与孔的半径大小呈正相关,而同等压力情况下沉陷深度与孔洞半径大小呈负相关.     

基于红外测湿传感器的湿度检定箱设计

文章介绍了一种新型湿度检定箱,其温度控制采用高效气液换热,湿度控制采用干湿气混合法反馈控制原理,湿度测量采用红外激光吸收式湿度传感器。通过实验测试,新型湿度检定箱的温度、湿度均匀度和波动度都优于目前计量测试部门使用的所有湿度检定箱,且测试室容积大,可对毛发湿度表(计)、干湿表等大型测试仪表和湿度传感器等进行检定测试,还可同时进行温度校准,具有很好地推广应用价值。     

基于冻土器改进试验的冻土与气象要素关系研究

在分析传统冻土器结构缺陷的基础上,通过一系列改进试验,以一种新的试验设备和采样方法获取冻土深度资料,与外界实际观测到的土壤冻结情况有较好的响应。对比分析传统冻土采样资料,结果表明:不同深度冻土资料的分布,新、旧两种方法所获取的数据表现出很大的差异性。传统冻土器结构、采样方法表现出显著的缺陷和不足:响应差,漏采样严重;新方法所获取的冻土深度数据与最低温度及低温下的风速、时温累积等表现出较好的相关。本文阐述的试验方法和结果为改进传统冻土仪器提供了一定的技术依据。     

基于支持向量机回归模型的视线定位算法研究

针对传统的基于单瞳孔-普尔钦光斑向量和多项式拟合的视线定位方法头动受限的问题,提出一种新的采用单摄像机多辅助光源的基于二维映射模型的视线定位方法.利用4个瞳孔-普尔钦光斑向量构造系统输入特征向量,基于支持向量机回归模型建立注视点映射模型定位视线,解决了视线定位系统的头部运动和系统非线性映射误差问题.实验结果表明:该方法与传统方法相比,可以有效解决传统方法头动受限问题,适应性更强且精度更高,平均定位精度为1.2°     

基于EMD与分批估计的动态称量快速融合方法

活体动物动态称量在生物医学实验中具有举足轻重的作用。为实现活体动物快速、准确的称量,提出基于EMD与分批估计相结合的动态称量信息融合方法:首先利用经验模态分解(EMD)方法解析活体动物动态称量的采样信号,提取表征采样信号的趋势或均值的残余量,计算各阶本征模函数(IMF)与采样信号的相关系数,根据相关系数分辨虚假IMF,并将虚假IMF和原残余量之和作为新残余量;然后对新残余量进行分批估计,消除各种噪声、扰动对称量结果的影响,获得准确的动态称量值。通过建立动态称量系统的仿真模型,对基于EMD与分批估计相结合的动态称量信息融合方法进行了仿真实验,仿真结果表明该算法准确度高。为了验证基于EMD与分批估计相结合的动态称量方法的有效性,进行标准砝码的静态称量和小鼠的动态称量试验,实测结果表明该方法稳定、可靠,称量误差≤±0.5%。