基于加速度补偿的土壤紧实度测量方法与传感器设计

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 kPa,灵敏度为0.041 896,稳定性测量标准差为5 kPa,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.

关键词：土壤紧实度、传感器、加速度、圆锥指数、静态特性、动态特性

所属期刊栏目：48

分类号：S152.9;TU432(土壤学)

资助基金：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

在线出版日期：2017-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：250-256