摘要：设计了一种应用滚珠丝杠传动、直流电动机驱动的恒速(30 mm/s)土壤圆锥指数测量装置。将电动机驱动滚珠丝杠传动方式应用于土壤参数测量装置,具有较高的运行控制精度和机械传动效率。在机电一体化设计方面,研制的专用微控制器既负责协调土壤坚实度信息与纵向行进深度动态信息的实时获取和运行状态监控,又同时与GPS模块和PDA连接。充分利用PDA提供的软硬件资源,可实现农田数据的大容量存储和智能化信息处理。田间试验表明,该仪器具有较高的可靠性和实用性。

摘要：为快速获取土层厚度信息,提出利用土壤机械阻力判别土壤层次结构,设计了一种能够自动记录土壤机械阻力、测量深度、加速度等参数的便携式圆锥仪,在加速度补偿修正非匀速误差的基础上,利用圆锥指数,基于包络检波和Hilbert瞬时振幅特征值聚类算法实现土层结构及土层厚度信息的精细获取。仿真试验和实地测量对比分析结果表明,对于土层物理特性差异明显的土体结构,该方法能有效获取土层厚度信息,相对误差不超过10%,本研究可为耕层厚度的测量提供有效的方法。

摘要：圆锥指数CI(ConeIndex)可以综合反映土壤机械物理性质,它可用以表征土壤耕作层深度和土壤可行驶性,为越野车辆地面通过性提供判断依据。设计了一种基于超声波传感器和应力传感器的圆锥指数测量系统。通过超声波发生器得出探头插入深度,通过探头上的应力传感器测得土壤每一点深度时探头所受的应力,从而得出土壤的圆锥指数。系统还配备GPS接收系统,能记录每次测量的经纬度坐标,并根据经纬度地名对照表在记录中存储相应的地名。系统通过扩展存储容量使测试记录数可达到万条,并能通过串口把数据上传到计算机进行进一步处理。

摘要：我国未来陆军转型的目标为全域机动作战,这要求陆军装备在各种不同的土壤条件下具有良好的机动性能,并且要对土壤的强度进行快速的评估。而美军广泛使用的圆锥指数能够快速地获得土壤的强度值。本文回顾了美军应用圆锥指数判断车辆机动性能的发展过程,对于我未来陆军装备的设计及使用具有参考价值。

摘要：我国未来陆军转型的目标为全域机动作战,这要求陆军装备在各种不同的土壤条件下具有良好的机动性能,并且要对土壤的强度进行快速的评估。而美军广泛使用的圆锥指数能够快速地获得土壤的强度值。本文回顾了美军应用圆锥指数判断车辆机动性能的发展过程,对于我未来陆军装备的设计及使用具有参考价值。

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。

摘要：土壤坚实度、水分与容重存在着复杂的耦合关系.为了满足参数解耦对数据同步性的要求,研制了一种可同步测量土壤剖面水分与圆锥指数的智能化测量装置.其创新点主要表现在:(1)依据ASAE标准实现FD水分传感器与圆锥指数传感器结构一体化设计;(2)系统集成上引入超声波深度传感器动态确定圆锥在土壤中的位置,实时获取双参数2D分布剖面;(3)测量系统采用双MCU结构,具有智能化信息处理与大容量农田数据存储能力,通过串口外接GPS模块实现田间GPS定位采集.在实验室环境下对复合传感器及超声波深度传感器进行针对性标定试验,结果表明各传感器达到相应技术性能指标.

摘要：土壤作为一种由惰性固体、活性固体、溶质、气体以及水组成的多元复合系统,决定了其物理特性实验研究的复杂性。针对土壤物理实验中多变量信息同步实时获取的客观需要,应用一个自行设计的双变量传感器和虚拟仪器(VI)技术,研制了一台能够同时测量土壤力学特性与介电特性的智能化测试系统。该系统既能在0～40cm深度之间提供土壤圆锥指数分布与含水率分布剖面,而且还可运用信号处理中的相关理论分析双变量传感器输出信号间的相关特性。该系统为在实验室中分析土壤介电特性和力学特性研究提供了一个智能化的基础实验平台,并已在与德国波恩大学农业工程研究所的合作研究中成功地应用于田间实际测量中。

摘要：为在汽车设计和使用时精确选择轮胎气压,通过对轮胎变形、接地压力、圆锥指数和侧偏刚度等4项重要参数计算公式进行分析,阐述汽车轮胎气压的重要地位。在此基础上,提出一套轮胎公路行驶气压的选择方法并进行实例计算,计算结果与实际值非常接近,表明该方法准确、实用。