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热膜式无线风速廓线仪

农业机械学报 2012年第9期43卷 99-102,110页

作者：陈智郭旺宣传忠张永武佩内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018

针对目前常用的压差式风速廓线仪测量误差大、移动不便等问题,设计了一种热膜式无线风速廓线仪,并在风蚀风洞中进行了标定。该测试系统可实现多点数据采集和无线传输,具有结构简单、性能可靠、便于携带安装、抗污染和测速范围宽等优点... 详细信息

针对目前常用的压差式风速廓线仪测量误差大、移动不便等问题,设计了一种热膜式无线风速廓线仪,并在风蚀风洞中进行了标定。该测试系统可实现多点数据采集和无线传输,具有结构简单、性能可靠、便于携带安装、抗污染和测速范围宽等优点。结果表明,经过标定后的热膜式无线风速廓线仪标定误差在0.379 8 m/s以内,所测试的风速廓线呈指数分布,符合近地表风速垂直分布规律。

关键词：风蚀风洞风速廓线仪热膜传感器标定

RW-64型热膜式无线风速廓线仪的研制与试验

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RW-64型热膜式无线风速廓线仪的研制与试验

作者：郭旺内蒙古农业大学

学位级别：硕士

风速廓线仪是研究土壤风蚀的重要设备。本文针对目前常用的压差风速廓线仪存在的误差范围大、布线复杂、移动不便等问题,设计了RW-64型热膜式无线风速廓线仪,并利用Visual C++语言开发出可在通用计算机上实现数据采集、处理的测试软件... 详细信息

风速廓线仪是研究土壤风蚀的重要设备。本文针对目前常用的压差风速廓线仪存在的误差范围大、布线复杂、移动不便等问题,设计了RW-64型热膜式无线风速廓线仪,并利用Visual C++语言开发出可在通用计算机上实现数据采集、处理的测试软件。该仪器可实现多通道数据同步无线采集,测试软件对采集到的数据进行显示、处理、绘制出风速廓线,能快速对历史数据进行回放和分析,且满足方便携带、抗污染和测速范围宽的野外工作要求。风速廓线仪在内蒙古农业大学OFDY-1.2移动式风蚀风洞中进行了标定,以德国研制的testo-425热线风速仪所测得的风速值作为基准风速,采用最小二乘法进行曲线拟合,流体介质为风洞净风。标定后的风速廓线在垂直高度上符合指数分布,且复回归系数均在0.967以上,标定误差在0.985557m/s以内,能准确反映近地表的风速垂直分布。利用标定后的RW-64型热膜式无线风速廓线仪和德国研制的testo-425热线风速仪在内蒙古武川县保护性耕作试验区和达茂旗昭和草原进行了野外试验验证,结果表明两种测试设备在不同地表,同一风况下所采集到的风速数据比较接近,均方差均小于0.106493,相关系数均大于0.978522。

关键词：风速廓线仪热膜传感器风洞标定

基于GPRS的土壤风蚀实时监测系统研制与测试

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农业工程学报 2019年第5期35卷 163-172页

作者：刘海洋陈智侯占峰佟鑫宗哲英宣传忠内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018

为克服野外观测和风洞测试的缺点与不足,提高观测数据的连续性、科学性与可靠性。该文综合无线传感网络技术、传感器技术、电子技术和网络通信技术,研制了热敏式风速传感器、分流对冲式风沙分离器和具有无线组网与自动数据采集处理功能... 详细信息

为克服野外观测和风洞测试的缺点与不足,提高观测数据的连续性、科学性与可靠性。该文综合无线传感网络技术、传感器技术、电子技术和网络通信技术,研制了热敏式风速传感器、分流对冲式风沙分离器和具有无线组网与自动数据采集处理功能的近地表风速廓线仪和多通道集沙仪,建立了基于GPRS网络的土壤风蚀监测系统,实现了被测区域环境温度、相对湿度、大气压力、近地表风速廓线和风沙流结构等参数的同步采集、实时处理和远程监测等功能。试验结果表明:风速传感器输出电压在0.3～4.3 V之间,响应时间小于3 s,有效测量范围在0～17 m/s,测量精度随风速增大而降低,在6和17 m/s风速下的测量精度分别为0.1和0.3 m/s;风沙分离器的降速效率和风沙分离效率分别在96%和99.8%以上,平均等动力性≥92%;称量系统有效测量范围在0～170 g,精度达0.01 g,短期静态误差和长期累积误差分别不超过±0.02 g和±0.04 g;9、12、15和18 m/s风速下的平均集沙效率达91.98%;无线通信建立时间≤5 s,中心汇聚节点可在3 s内实现一次节点遍历和数据汇聚,有效传输距离达140 m以上;风速廓线节点和集沙仪节点单次最大工作时长不低于6和22 h。在野外试验条件下,系统软硬件部分均运行稳定可靠,自组网数据传输的丢包率和错误次数为0,环境温度、相对湿度和大气压力的偏差分别小于2℃、4%和10 hPa;测得的近地表风速廓线与风沙流结构均符合指数分布规律,满足大尺度、跨区域野外土壤风蚀同步研究的需求。

关键词：无线传感网络环境监测风速廓线仪集沙仪土壤风蚀

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冀北坝上地区农田防护林防风固沙效应研究

西北林学院学报 2020年第4期35卷 167-172页

作者：杨越杨依天武智勇郭翠恩孙百生成福伟河北民族师范学院资源与环境科学系河北承德067000

以冀北坝上地区农田防护林为研究对象,通过野外观测风速和输沙量变化,对比分析乔木(杨树)、灌木(沙棘)、乔灌混交(榆树+柠条)3种不同类型防护林的防风固沙效应。结果表明,不同类型农田防护林水平方向上的防风效应差异显著,最大防风效应... 详细信息

以冀北坝上地区农田防护林为研究对象,通过野外观测风速和输沙量变化,对比分析乔木(杨树)、灌木(沙棘)、乔灌混交(榆树+柠条)3种不同类型防护林的防风固沙效应。结果表明,不同类型农田防护林水平方向上的防风效应差异显著,最大防风效应位置和防护范围不同;乔木防护林最大防风效应在林后2H(18 m)处,防护范围相对较大;灌木防护林最大防风效应在林后5H(12 m)处,乔灌混交防护林最大防风效应在林后3H(8 m)处,防护范围相对较小;总的来看,30、200 cm高度平均防风效应:灌木防护林(25.0%、20.8%)>乔灌混交防护林(24.2%、20.2%)>乔木防护林(15.9%、12.9%);垂直方向上的防风效应整体上呈现随着高度的增加而降低,30 cm高度防风效应优于200 cm高度。不同类型农田防护林能够降低风沙流高度,起到明显的固沙效应且差异显著;近地面0~60 cm高度输沙量随垂直高度的增加呈减小趋势,大部分集中在近地面0~20 cm内;总的来看,平均输沙通量乔木防护林(0.48 g·cm^-2·min^-1)>灌木防护林(0.36 g·cm^-2·min^-1)>乔灌混交防护林(0.35 g·cm^-2·min^-1);乔灌混交防护林和灌木防护林固沙效果优于乔木防护林。冀北坝上地区应综合考虑防风固沙效应和自然环境条件,积极探索与推广乔灌木混交、灌木为主的农田防护林建设。

关键词：农田防护林防风效应风速廓线仪固沙效应集沙仪坝上地区