基于潜热效应的活立木冻融检测传感器设计与实验

作     者：田昊 高超 赵玥 郑焱 赵燕东 TIAN Hao;GAO Chao;ZHAO Yue;ZHENG Yan;ZHAO Yandong

作者机构：北京林业大学工学院北京100083 北京工商大学计算机与信息工程学院北京100048 城乡生态环境北京实验室北京100083 林业装备与自动化国家林业局重点实验室北京100083 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0600901) 内蒙古自治区科技计划项目(201802085) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2019YC15) 

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

年 卷 期：2020年第51卷第3期

页      码：223-231页

摘      要：针对植物冻融过程中植物水分生理信息(植物水冰含量)难以实时、在线、连续监测及冻融难以准确判断的问题,设计了一种基于潜热效应的活立木冻融检测传感器。通过检测植物冻融过程中潜热释放引起的温度变化对茎干是否冻融进行有效判断,在准确检测冻融点的基础上,根据茎干体积含水率变化计算冻融过程中的茎干体积含冰量及径向冻融深度,同时设计环式弹片探头消除固定式探头对茎干压迫形成的凹槽。标定结果表明,传感器测量结果与真值拟合决定系数超过0.99。静动态特性分析表明,传感器体积含水率和温度测量范围分别为0~68.67%、-30~80℃,动态响应时间小于2 s。室内冻融模拟实验及室外长期冻融监测表明,传感器能够有效检测植物冻融过程中茎干水分生理参数的变化,可以作为植物冻融的有效监测手段。

主 题 词：潜热效应 静动态特性 活立木冻融检测 茎干体积含水率 茎干体积含冰量 径向冻融深度 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2020.03.026

馆 藏 号：203909116...