摘要：本文介绍了热脉冲式包气带微流速监测系统的原理研究、硬件设计及其标定和室内模拟试验.该监测系统理论上应用了线状热源热传导方程的两个阶段：计算微流速采用的是热传导方程的稳态阶段;计算热导率和土壤含水率用的是方程的非稳态阶段.监测系统前端机的研制着重介绍了硬件设计.室内模拟试验为饱和砂土的室内对比试验,流速值从18～485mm/h.实验结果显示系统的测量值和实际值能很好的吻合.

摘要：针对土壤水分很难连续准确测量以及测试装置很难在深埋处进行测量的问题,开发一款热脉冲精密土壤水分测试装置。该装置以STM32为硬件开发平台,辅助HS3001温湿度传感器和PTC加热模块组成热脉冲测含水量模块,通过施加短时低热量热脉冲,使得被测土壤先升温再降温,由测试装置定时测量土壤温度的变化值,最后基于理想半无限空间热脉冲传导理论,计算出土壤体积含水量。该装置利用热脉冲可以间接测量土壤体积含水量,热脉冲时间控制在1~2 min,测量周期约300 s,具有短时连续监测的优势;同时在非加热模式下,可以直接获取土壤温湿度,在降雨入渗和水位变化时可以直接监测湿度变化;此外加热模块还可以为温湿度传感器升温除湿,以增强深埋土壤高湿度环境下长期工作性能。

摘要：在带微机的热脉冲流量计的设计过程中,详细地研究了各种可用的数字信号处理技术,其中单热脉冲激励法和PRBS(伪随机二进序列)信号激励法是最常用的二种方法。用二种数学模型交替地求出信号的“传递时间”,并用扩散-平流方式和简单的时间滞后方式检验它们的正确性后,认为单热脉冲注入法优于PRBS交互作用法。

摘要：利用自行研制的土壤热特性试验系统,测定了4种质地的土壤热特性,计算了不同质地土壤在不同含水率情况下的热扩散率,并与热传导方程解析解法计算的热扩散率进行比较。结果表明,利用热脉冲方法计算的热扩散率比解析解法计算的热扩散率值略微偏大。但是,利用2种方法计算所得到的土壤温度剖面相差不大,相对误差均小于5%。由此可见,利用热脉冲方法确定土壤热扩散率是可行的。

摘要：利用热脉冲技术测量植物蒸腾速率时存在由于热敏电阻引起的热脉冲信号温差峰值时间确定困难的问题。为此,提出了基于差动放大原理的热脉冲检测及信号处理方法,研究了PIC单片机与数字电位器间的IIC通信。其中,数字电位器的线性特性可以便捷地应用于放大电路的反馈网络中,从而提高了检测精度并降低了对后续采集设备的要求。

摘要：用热脉冲速度记录仪(Heat Pulse Velocity Recorder,简称HPVR)研究了14年生四川桤木树干液流的特点,并用Campbell自动气象站同步监测环境因子研究了树干液流与环境因子的关系,结果表明:四川桤木的单位面积的年液流通量为11.107kg/cm2;夜间有上升液流,可能存在根压;四川桤木的树干液流在春季是单峰曲线,在夏季是一条双峰曲线,有"午休"现象;四川桤木的树干液流与太阳辐射、温度有较好的生态学同步性。