基于加速度补偿的土壤紧实度测量方法与传感器设计

作     者：于文华 田昊 梁超 李成豪 赵燕东 YU Wenhua;TIAN Hao;LIANG Chao;LI Chenghao;ZHAO Yandong

作者机构：北京林业大学工学院北京100083 北京林业大学城乡生态环境北京实验室北京100083 

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 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2017年第48卷第4期

页      码：250-256页

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。

主 题 词：土壤紧实度 传感器 加速度 圆锥指数 静态特性 动态特性 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 08[工学] 09[农学] 080104[080104] 0903[农学-动物生产类] 0815[工学-矿业类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 090301[090301] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2017.04.032

馆 藏 号：203221146...