基于多传感器信息融合的油品水分检测系统

在油品含水量智能检测系统中，基于水的介电常数远远大于油的介电常数，因而两者所呈现的射频阻抗特性不相同的原理，使用了射频电容传感器，但在测试过程中发现传感器的输出不但决定于含水量一个参量，环境温度发生变化时系统的输出值也会发生变化，即系统对温度存在交叉灵敏度，从而影响系统性能和测量准确度，因此在油品含水量智能检测系统中，通过对温度和水分两个参量进行监测，并采用多传感器信息融合技术对传感器输入信息温度和水分，输出信息温度电压和水分电压进行融合处理以提高目标参量的测量准确度和测量系统的温度稳定性。     

基于图像模糊度的雾含水量测量方法

雾含水量是研究和定义雾结构的一个重要因子，是与天气密切相关的重要气象物理量。目前国内外对雾含水量的测量主要还是采用人工采样方式，相当费时费力。该文通过建立雾中景物成像的多次散射模型，提出了利用图像模糊度测雾含水量算法，介绍了基于该算法下的全自动雾含水量测试系统的构成。仿真结果表明运用此算法能获得令人满意的结果。     

纸膜覆盖对水稻棵间蒸发量影响的试验

做了由纸膜覆盖和不覆盖与3种灌溉方法组成的6个处理3次重复的盆栽试验。研制了一套土壤含水量检测系统，标定试验结果表明，该系统精度较高。利用该系统对各处理的土壤含水量进行了检测。在3种不同灌溉方法条件下，纸膜覆盖处理与不覆盖处理的土壤含水量差异以及水稻全生育期用水量等指标的检测分析结果表明，纸膜覆盖对减少水田棵间蒸发具有显作用。     

不同含水量黄棕壤反射光谱特征研究

采用多光谱辐射仪(MSR～16R)对自然条件下不同水分含量黄棕壤光谱特征进行了研究，试验结果表明在可见光部分(460～710nm)，土壤含水量与光谱反射率相关性差，而在红外部分(760～1650nm）土壤含水量与光谱反射率达到极显著负相关，模式方程拟合度都在0．86以上，因此通过测定土壤光谱反射率来推算土壤含水量是可行的。应用地面光谱测量试验的结果，本文讨论了由地面光谱测量来推算土壤含水量向由卫星遥感影像反演土壤含水量过渡的可能性，进而对采用TM遥感影像对黄棕壤分布区土壤水分状况实施遥感监测的可行性作了一些探访。     

一个垃圾焚烧智能控制系统

本文提出了一个垃圾焚烧智能控制系统，它采用了模糊控制与神经网络技术，解决燃烧控制中的一个关键问题：燃料含水量的估计，并应用于日本某垃圾焚烧厂。运行结果表明它可有效地改进ＡＣＣ的控制效果。     

路基土壤含水量微波检测系统的设计研究

为实现路基土壤含水量测量设备精度高、持久性强、结构简单的需要,提出一种2.0GHz基于平行微带线结构的微波含水量传感器的设计方法.其测量原理基于土壤含水量与其相对介电常数之间线性关系,通过测量插入不同含水量土壤的微带线上正弦信号传输速率变化而产生的相位差,来求得含水量.研究工作实现平行微带线传感器系统的设计仿真,对含水量在0-30％范围内变化土壤样本测试,结果表明:测量分辨率≤0.1％,误差≤1％,系统响应时间≤1OOns,测量精度达到要求.这种新型微带线传感器体积小、功耗低、精度高、适合长期监测.     

便携式土壤水分测试系统设计

土壤水分含量不仅对农作物生长有较大的影响,而且对越野车辆地面通过性也有重要的影响.设计了一种基于时域反射法的土壤含水量测试系统.通过直接数字频率合成器(DDS)产生电磁波测试其介电常数;然后利用介电常数-含水量经验模型得出土壤含水量.系统还配备了GPS接收系统,能记录每次测量的经纬度坐标,并且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上万条,并且能通过串口把数据上传到计算机中进行进一步处理.该测试系统具有便携、快速、原位测量的特点,便于构建时空尺度的土壤含水量演变立体分布图,为车辆地面通过性判断提高依据.     

裸土表层含水量高光谱遥感的最佳波段选择

在自然状况下，对裸土进行人为干湿处理，利用ASD PRO FR2500地物光谱仪测得土壤在350nm～2500nm反射光谱并适时采取表层土，利用烘干法测得土壤体积含水量。依据土壤湿度与土壤光谱反射率之间的相关关系，得出土壤含水量与土壤光谱反射率的非线性方程。利用该方程和光谱反射率值进行土壤水分反演，通过对反演结果的误差分析，结合光谱反射率与体积含水量的指数回归分析，笔认为采用1950nm～2250nm波段的光谱反射率估测土壤含水量效果较好。     

烘干塔中粮食温度-含水量测量系统设计

粮食在储存之前,需要在烘干塔中利用热风降低粮食的含水量,使其控制在特定范围之内。为了检测烘干中粮食的温度及含水量,设计了以STC89C52芯片为核心的温度-含水量检测系统,DHT21数字传感器采集湿度信号,DS18B20数字传感器采集温度信号,由显示器LCD1602显示温度值和含水量值。当温度或含水量超过设定的安全范围时,系统由蜂鸣器发出报警信号,启动风扇工作进行降温。用Proteus仿真软件对系统进行了仿真,并验证了测量系统的正确性。     

便携式土壤墒情和土壤温度测量仪的设计

土壤含水量和土壤温度值对土壤要素起着举足轻重的作用,是农业、水利等生产科研的一个重要指标,因此准确地测量这两个要素值显得尤为重要。选用LPC1766为核心控制器,设计了一种便携式测量系统,可随时随地检测土壤含水量和土壤温度值并实时显示。该系统采用ARM Cortex-M3嵌入式系统,具有功耗低、操作简单、携带方便等特点。     

岩石含水量矩形微带环检测系统的应用研究

针对传统岩石含水量检测设备精度不高、实时性差、结构复杂的问题,设计一种1.5 GHz矩形微带环检测系统,测量原理采用微扰法,当微带环紧贴岩石表面,因为岩石含水量不同,微带环周围电场分布改变,矩形微带环产生不同的谐振频率,通过测量谐振频率和p值可以求得等效介电常数,进而求出岩石含水量。研究工作包括算法分析、结构仿真、样本测试。岩石样本测试结果显示分辨率大于0.1%,误差小于0.6%,系统响应时间小于80 ns,测量精度达到要求。这种新型矩形微带环精度高、结构简单.适合岩石含水量检测。     

近红外技术监测流化喷雾制粒水份的研究

流化床喷雾制粒是一种较复杂的生产过程，实现生产过程中物料含水量实时监测，对提高产品质量、实现生产装置自动化意义重大。本文探索利用近红外测试分析技术．实现对流化床喷雾制粒生产过程颗粒含水量的实时监测。根据现代NIR理论和不同含水率颗粒光谱特点，采用双光路4波段8光束反射式近红外测试装置，进行含水率测试实验，实现了颗粒含水量在线监测，实验表明本文方法具有较高的测量精度和抗干扰性，为实现产品颗粒含水量自动测控提供了一种新的方法。     

原煤含水量微波加热在线检测方法研究

原煤含水量采用常规测试方法由于耗时长(3H),无法满足火电生产工艺要求,本文提出的采用微波加热及结合抽真空和提高脱水温度的快速失重法,可将测试时间缩短到50秒以内,测试结果与常规测试方法无显著差异;在此基础上本文设计了一套完整的原煤含水量在线测试系统,具有操作方便、快速、与集散控制系统接口方便等优点,结果也较为准确.     

沥青混合料含水量集成检测系统设计与研究

为提高路面沥青混合料含水量测量装置精度,简化结构,提出一种1.5 GHz微带环结构的含水量传感器检测系统.因含水量不同,不饱和混合料介电常数变化,导致微带环有效介电常数发生改变,谐振频率偏移.通过谐振频率反演混合料介电常数,建立含水量与有效介电常数的线性关系求得沥青混合料含水量.研究工作包括算法分析、微带环结构设计仿真、系统软硬件集成设计.混合料样本(含水量0 ～ 30％)测试显示测量分辨率≤0.1％,误差≤1％,系统响应时间≤100 ns.这种新型传感器体积小、功耗低、精度高,适合路面测量.     

土壤含水量检测系统的设计

根据遥感基础理论和数字图像处理法分析了土壤图像灰度值与土壤含水量的非线性关系,设计了土壤含水量检测系统。采用CCD摄像头、控制平台以及电脑和图像采集卡,成功采集到土壤的图像信息,传输给电脑。再通过程序的编写和调试,完成对土壤图像的处理和特征提取,并利用BP神经网络对土壤含水量检测结果进行分析。实验表明BP神经网络建模速度快,检测结果有较高的精度,可以很好的应用于实践。     

基于吉赫电磁波植被衰减模型的无线传感网络早期森林火灾探测算法

无线传感网络WSN采用吉赫通信载波。有研究发现吉赫载波在传输路径上的衰减模型与植被含水量显性相关。本文利用WSN节点的RSSI机制可形成路径植被失水传感器。通过建立植被含水量与载波衰减的?关系,感知森林植被含水量变化与早期火灾孕育过程,确定出识别森林早期火灾的?算法。实验验证了无线传感网络可准确感知植被失水事件与火灾发生事件。仿真证明,WSN失水感知信道(点对点)数量占节点之间通信总载波信道数的75%以上,就可以满足探测需要。这在早期火灾探测上提出了新的探测方法。     

覆膜栽培条件下土壤水分动态及运行机制分析

本文以玉米为试材。在半干旱地区设置地膜覆盖栽培试验。结果表明，采用覆膜栽培，在作物生长前期具有显著的保水效果。0～10cm、10～20cm和20～30cm土层的土壤含水量分别比裸地增加13．77％、6．67％和8％；在玉米拔节以后，覆膜土壤表现为深层含水量低于裸地，lm土层覆膜土壤储水量平均比裸地减少36．5mm，减少了水分“库存”。分析认为，覆膜栽培条件下的耕层土壤水分主要补充源是自然降水、上升毛管水和汽态水，而在地下水位较深的旱地上汽态水似更为重要，地膜的保水作用，主要在于汽态水在土壤表层凝结、集聚，而使表层含水量增加。     

采用虚拟仪器技术的油品含水量检测系统

在油品含水量智能检测系统中,基于水的介电常数远远大于油的介电常数,因而两者所呈现的射频阻抗特性不相同的原理,使用了射频电容传感器。提出了用虚拟仪器技术实现油品含水量检测系统的方案,并从系统的组成、软硬件实现等方面详细讨论了如何用开发工具LabView构造和实现这一仪器。     

玉米果穗吸湿性及种用玉米自然干燥安全越冬的研究

东北许多地方曾发生因冷冻而使玉米严重丧失发芽力的现象。根据现有资料,一般认为如能在严寒来临之前,将穗藏玉米含水量降至16%以下,则虽经零下30℃低温的冷冻,也可保持正常的发芽率。因此种用玉米安全越冬的根本问题是降低果穗的含水量。降低含水量的方法有自然干燥与人工干燥两种。有人认为大量保管玉米种子安全越冬,在时间上来不及进行自然干燥,因而主张采用人工火力干燥。但人工火力干燥在设备与技术上都有很大的困难,因此目前生产上主要依靠自然干燥。本试验的目的即在于从理论上确定自然干燥的可能性,并明确所必需掌握的条件。     

土壤含水量增墒、退墒预测模型的研建与应用

在天然旱地植被系统中,土壤水大小与大气水、地表水和蒸散量等因素关系密切,且存在水量平衡关系。依据水量平衡关系和实测水文资料,以连续无雨日数为影响因子,创建土壤含水量与连续无雨日数相关关系,该关系式即为单站无雨退墒预测模型;以降水为影响因子,创建土壤含水量增量与降水量相关关系,该关系式即为有雨增墒预测模型,实现短期内土壤含水量动态变化预测。预测模型已应用到2016年吉林省中西部墒情分析评价工作中,应用结果表明:该模型理论依据充分,符合天然旱地植被系统中的水量平衡关系;建模简单,应用便捷,可进行短期土壤含水量增墒、退墒预测,预测结果能够科学反映土壤含水量动态变化规律。