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微纳米增氧水添加对土壤中溶解氧耗散的影响

农业工程学报 2023年第3期39卷 265-271页

作者：曲植李健王全九穆卫谊韩宁西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

微纳米增氧灌溉可缓解作物根区氧气限制,促进作物代谢活动和生长发育。为探究微纳米增氧水添加后土壤溶解氧耗散规律及其增氧效果,该研究以初始干旱土壤和初始湿润土壤为研究对象,使用微氧电极技术,监测不同微纳米增氧水平下淹水土壤溶... 详细信息

微纳米增氧灌溉可缓解作物根区氧气限制,促进作物代谢活动和生长发育。为探究微纳米增氧水添加后土壤溶解氧耗散规律及其增氧效果,该研究以初始干旱土壤和初始湿润土壤为研究对象,使用微氧电极技术,监测不同微纳米增氧水平下淹水土壤溶解氧浓度变化规律。结果表明:(1)土壤溶解氧浓度随时间呈现快速下降阶段、缓速下降阶段两段式规律,其中快速下降阶段土壤溶解氧耗散以气体扩散为主,耗散曲线符合对数函数规律;缓速下降阶段土壤溶解氧耗散以微生物消耗为主,耗散曲线符合Logistic函数或线性函数规律;(2)在初始干旱土壤试验的快速下降阶段,与常规对照处理CK(O_(2)浓度:8~9 mg/L)相比,O1(O_(2)浓度:15 mg/L)、O_(2)(O_(2)浓度:20 mg/L)处理溶解氧留存时间分别延长了40.11%和189.62%;在初始湿润土壤试验的快速下降阶段,O1、O_(2)处理溶解氧耗散时间分别延长了445.16%和2741.94%;(3)在微生物活性较低的土壤(初始干旱土壤)中,氧气与底物都是溶解氧消耗的关键限制要素,增氧和底物添加均能提高土壤中溶解氧的消耗速率,从而缩短了溶解氧在土壤中的留存时间。在微生物活性较高的土壤(初始湿润土壤)中,底物成为微生物活性关键限制要素,增氧灌溉后土壤中高氧状态维持时间较长。综上,微纳米增氧水灌溉可有效提高土壤中溶解氧浓度、延长溶解氧耗散时间,为作物根系、土壤微生物提供良好的供氧环境。

关键词：土壤试验增氧灌溉溶解氧耗散微纳米微电极技术

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移动机器人的超声波传感器发散角标定及应用

仪器仪表学报 2017年第3期38卷 560-567页

作者：穆卫谊张广鹏黄玉美闫雯高恒西安理工大学机械与精密仪器学院西安710048 西安理工大学艺术与设计学院西安710048

为了提高移动机器人在作业站点的定位精度,在考虑入射角的基础上,分析了发散角对超声波传感器测距的影响,建立了同时考虑发散角及入射角的超声波传感器测距函数关系表达式;提出了超声波传感器发散角的标定方法,并通过实验对发散角进行... 详细信息

为了提高移动机器人在作业站点的定位精度,在考虑入射角的基础上,分析了发散角对超声波传感器测距的影响,建立了同时考虑发散角及入射角的超声波传感器测距函数关系表达式;提出了超声波传感器发散角的标定方法,并通过实验对发散角进行了标定;通过对比实验可以看出,所提出的关系表达式提高了超声波传感器距离测量精度。在此基础上提出了利用自动导航车(AGV)单个侧面两个超声波传感器实现移动机器人在作业站点侧向、前向及姿态3个方向的位姿定位方法,最后将该方法用于自主研发的移动机器人的定位试验,验证了该方法的正确性和有效性。

关键词：移动机器人超声波传感器发散角自动导航车定位

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基于非线性耦合的土壤电导率传感器标定方法

农业机械学报 2023年第10期54卷 356-363页

作者：穆卫谊韩宁曲植白云岗郑明王全九西安理工大学水利水电学院西安710048 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 新疆水利水电科学研究院乌鲁木齐830049

针对土壤电导率传感器测量不准确的问题,提出了不考虑含水率θ与考虑θ的非线性耦合标定模型,并开展了土壤电导率传感器的标定与验证试验。标定试验采用新疆维吾尔自治区阿拉尔市十团苹果园沙土,使用去离子水与NaCl设计了9组含水率梯度... 详细信息

针对土壤电导率传感器测量不准确的问题,提出了不考虑含水率θ与考虑θ的非线性耦合标定模型,并开展了土壤电导率传感器的标定与验证试验。标定试验采用新疆维吾尔自治区阿拉尔市十团苹果园沙土,使用去离子水与NaCl设计了9组含水率梯度与6组含盐量梯度共54组土样,分别使用土壤电导率传感器与高精度电导率仪对土样的电导率进行测量;根据耦合模型分别对不考虑θ、考虑θ以及考虑θ细分的3种处理进行拟合分析;最后对同一苹果园设计了大田验证试验。结果表明,土壤电导率传感器测量的电导率EC_(0)以及电导率仪测量的电导率EC_(1)与土壤含盐量均呈正相关,EC_(0)随θ的增加而增加,EC_(1)随θ的增加而减少;3次拟合结果表明,θ对电导率测量有显著影响,随θ细分,3个处理的残差逐渐减小,拟合决定系数R2均不小于0.839且逐渐增大;验证试验结果表明所提出耦合模型可以有效提高电导率测量精度,该标定方法可为土壤电导率准确测量以及土壤电导率传感器标定校准等相关研究提供依据。

关键词：土壤电导率含水率含盐量传感器标定非线性耦合

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变位自转式双平面研磨方法仿真研究及加工实验

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机械科学与技术 2014年第10期33卷 1500-1504页

作者：闫雯黄玉美高峰穆卫谊西安理工大学机械与精密仪器工程学院教育部数控机床及机械制造装备集成重点实验室西安710048

针对传统平面研磨方法中,工件中心研磨轨迹重复率高,研磨速度径向分布不均的缺点,基于固着磨料研磨技术提出一种变位自转式双平面研磨加工方法。工件在研具的运动中获得变化的研磨力,在隔离盘内实现变位自转的研磨运动形式。从研磨原理... 详细信息

针对传统平面研磨方法中,工件中心研磨轨迹重复率高,研磨速度径向分布不均的缺点,基于固着磨料研磨技术提出一种变位自转式双平面研磨加工方法。工件在研具的运动中获得变化的研磨力,在隔离盘内实现变位自转的研磨运动形式。从研磨原理上改变了传统研磨加工中工件的运动模式,增加了工件的自由度,实现了工件在自转的同时其回转中心与研具中心存在时变的相对运动,即工件回转中心相对于研具的运动轨迹是具有时变性的曲线。不同的研磨运动形式从根本上克服了传统方法的缺点,并依此原理研制了新型数控研磨机床。通过对变位自转研磨加工轨迹曲线的仿真分析,证明了这种研磨方法有利于改善研磨相对速度分布均匀性、研磨轨迹时变性,获得更好的研磨加工质量,加工实验证明在相同加工参数下,该研磨方法相对于行星轮式的研磨方法获得了更低的表面粗糙度。

关键词：固着磨料变位自转研磨轨迹速度分布

活化水灌溉对新疆嘎啦苹果生长、产量及品质的影响

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灌溉排水学报 2023年第10期42卷 9-14页

作者：魏雪松穆卫谊王全九段晓显孙燕西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 西安理工大学水利水电学院西安710048

【目的】探讨不同活化水灌溉对新疆嘎啦苹果生长、产量及品质的影响。【方法】基于大田试验,以淡水灌溉为对照(CK),研究磁化水(M)、增氧水(A)及磁化增氧水(MA)3种活化水灌溉对苹果生长、产量及品质的影响。【结果】3种活化水灌溉均显著... 详细信息

【目的】探讨不同活化水灌溉对新疆嘎啦苹果生长、产量及品质的影响。【方法】基于大田试验,以淡水灌溉为对照(CK),研究磁化水(M)、增氧水(A)及磁化增氧水(MA)3种活化水灌溉对苹果生长、产量及品质的影响。【结果】3种活化水灌溉均显著提高了苹果生长、产量及品质指标。在生长指标方面,相比CK,MA处理对苹果最终新梢长度及果实大小的提升效果最优,分别提升了24.6%及61.4%,A处理对苹果叶面积指数的提升效果最优,增加了24.7%。在产量方面,相比CK,M、A、MA处理下的苹果产量显著增加了19.2%~35.5%。其中,MA处理下的产量最高,达到37 239.93 kg/hm^(2)。在品质方面,与CK相比,M、A、MA处理下的果实硬度、可溶性固形物量、可溶性糖量及Vc量分别增加了4.5%~7.9%、13.9%~15.98%、6.6%~28.2%、15%~19.7%,可滴定酸量降低了7.08%~18.35%。以上品质指标均以MA处理为最佳。【结论】推荐在新疆地区采用磁化增氧水对苹果进行灌溉,可有效促进苹果生长,达到提质、增产的目的。

关键词：活化水新疆苹果生长产量品质

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一种被动柔顺控制的平面研磨力/位控制方法

机械科学与技术 2019年第6期38卷 892-896页

作者：闫雯黄玉美林文周穆卫谊西安理工大学艺术与设计学院西安710054 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 西安理工大学水利水电学院西安710048

针对平面研磨的加工特点和工艺要求,提出了一种基于被动柔顺控制的立式数控平面研磨机力/位控制方法。通过分析被动柔顺控制原理,建立了平面研磨加工的阻抗模型,进而得出能够使研磨加工处于动态平衡状态的工艺参数组,消除平面研磨中力... 详细信息

针对平面研磨的加工特点和工艺要求,提出了一种基于被动柔顺控制的立式数控平面研磨机力/位控制方法。通过分析被动柔顺控制原理,建立了平面研磨加工的阻抗模型,进而得出能够使研磨加工处于动态平衡状态的工艺参数组,消除平面研磨中力与位的相互影响。试验结果表明该方法能够稳定控制研磨压力,定位精度良好,被加工件获得了较好的表面粗糙度,能够满足一般研磨的加工要求。与常用立式研磨机的控制方法相比,该方法能够在位置伺服状态下,避免使用专门的研磨压力控制设备,简化机床硬件和操作流程,提高加工效率,降低生产成本,具有良好的推广和应用前景。

关键词：力/位控制柔顺控制阻抗模型压力控制

基于CBL农业工程案例教学——以农情遥感监测为例

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科技风 2023年第20期 129-132页

作者：穆卫谊单鱼洋孙燕曲植西安理工大学陕西西安710048

为提高农业工程专业的教学质量,培养更多卓越的复合型专业人才,结合农业领域内大量典型案例,提出基于CBL的农业工程案例教学改革方法。以案例为基础,以学生为主体,以问题为引导,探讨了CBL教学模式和教学设计过程,设计了基于过程+技能+课... 详细信息

为提高农业工程专业的教学质量,培养更多卓越的复合型专业人才,结合农业领域内大量典型案例,提出基于CBL的农业工程案例教学改革方法。以案例为基础,以学生为主体,以问题为引导,探讨了CBL教学模式和教学设计过程,设计了基于过程+技能+课堂+互评+考试的综合评价方法。以农情遥感监测为例,设定课程主要内容和难点,根据学生的学科方向进行分组案例讨论。授课结果表明,采用CBL教学法激发了学生主动学习的兴趣,提高了分析问题和解决问题的能力,更重要的是学生的实践能力和创新能力也有所提高。

关键词： CBL教学法教学与评价农业工程农情遥感

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膜下滴灌微咸水棉花临界氮稀释曲线模型与氮肥用量推荐

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农业工程学报 2024年第7期40卷 124-132页

作者：韦开邓铭江王全九郭毅蔺树栋穆卫谊陶汪海苏李君张继红西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为了优化膜下滴灌微咸水条件下棉花生产氮素管理,该研究于2017—2019年在新疆库尔勒市开展3 a定位施氮试验。以新陆中棉花为试验材料,设置施氮水平0(NF0)、150(NF1)、250(NF2)、300(NF3)、350(NF4)、450(NF5)kg/hm^(2),各试验处理灌水... 详细信息

为了优化膜下滴灌微咸水条件下棉花生产氮素管理,该研究于2017—2019年在新疆库尔勒市开展3 a定位施氮试验。以新陆中棉花为试验材料,设置施氮水平0(NF0)、150(NF1)、250(NF2)、300(NF3)、350(NF4)、450(NF5)kg/hm^(2),各试验处理灌水量均为487.5 mm,分析施氮量对棉花地上部干物质量、氮素累积吸收量、产量和氮肥利用效率的影响,构建了膜下滴灌微咸水棉花临界氮浓度稀释曲线模型。结果表明:棉花氮素累积吸收量随生育期进程的推进而增大,棉花临界氮浓度与最大地上部干物质量符合幂函数关系。氮肥农学利用率和表观利用率均与施氮量呈二次多项式关系,氮肥生理利用率和偏生产力均与施氮量呈线性关系。NF1、NF2和NF3处理的氮素营养指数均小于1,表明氮素营养供应不足,棉花生长受到氮素限制。NF4和NF5处理的氮素营养指数接近于1,说明棉花氮素营养状况较好,但NF5产量和氮素利用效率较低,NF4获得最高产量和较高的氮素利用效率。因此,南疆膜下滴灌微咸水棉花生育期推荐施氮量为350 kg/hm^(2)。该研究构建的临界氮浓度稀释曲线模型对田间施氮管理具有重要意义。

关键词：膜下滴灌棉花微咸水临界氮浓度稀释曲线氮肥利用效率

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直圆型柔性微动回转机构设计及性能研究

机械强度 2015年第5期37卷 863-869页

作者：杨满芝黄玉美张广鹏任利娟穆卫谊杨新刚西安理工大学机械与精密仪器学院西安710048

采用边界元法对等截面梁进行静态弯曲变形分析,利用机械系统无坐标变换刚性结合法将多个等截面梁合成变截面梁,解析出直圆型柔性铰链刚度方程;基于直圆型柔性铰链的导向及传动原理,设计出一种可将直线位移转换为回转位移对称驱动导向及... 详细信息

采用边界元法对等截面梁进行静态弯曲变形分析,利用机械系统无坐标变换刚性结合法将多个等截面梁合成变截面梁,解析出直圆型柔性铰链刚度方程;基于直圆型柔性铰链的导向及传动原理,设计出一种可将直线位移转换为回转位移对称驱动导向及转换的微动回转机构,并对机构进行自由度分析;利用有限元法对该机构进行静力学分析,结果显示机构最大模拟应力远小于材料许用应力;采用有限元法对该机构进行动力学自由模态分析,并完成机构的模态分析试验,二者最大误差为6.52%,结果证明机构具有较高的前6阶固有频率且在精密宏微驱动回转系统运动过程中不会引起共振。机构性能分析及试验结果显示微动回转机构单自由度驱动、可靠性强、模态性能好。

关键词：边界元法直圆型柔性铰链微动回转机构模态分析