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三套微小土壤粘附力测试系统的研究

作　者: 杨志强
导　师: 李建桥
学　校: 吉林大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 测试系统 微小土壤粘附力 虚拟仪器 面向对象 可视化编程
分类号: S152
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 56次
引　用: 7次
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内容摘要


随着土壤粘附规律研究工作的深入开展,为了解决科研急需的微小土壤粘附力测试仪器,本文通过归纳总结现有仪器的设计经验,重点研究微小土壤粘附力测试仪器前端的力学传感器和数据采集设备,重新设计开发了三套面向不同测试对象的微小土壤粘附力测试系统。各套系统分别采用了不同的输入通道、力学传感器和数据采集设备,并根据硬件设备特点各自开发了能够实现土壤粘附特性功能的应用软件。通过实际试验来测试每套系统的性能参数,评价系统的优缺点,确定系统的适用对象和使用条件。测试结果表明,本文研究的三套系统能较好地实现常规微小土壤粘附力的测量,自动化程度高,试验数据重复性好,运行平滑稳定;而且个别系统还提高了测量采样频率,能够更加完整逼真地描绘出试验对象与土壤相互作用的粘附力曲线,实现更精确的微小土壤粘附力测量。本文的研究工作为深入开展土壤粘附力学研究、开展工程实际的模拟、土壤与固体界面动态粘附系统动力学的研究提供更加完善的研究手段和安全可靠的实验工具。

全文目录


第一章 绪论  8-24
  1.1 土壤粘附特性测试系统的研究意义  8
  1.2 土壤粘附特性测试系统的研究现状  8-9
  1.3 土壤粘附的基本理论  9-11
  1.4 土壤粘附特性测试系统的理论基础  11-20
  1.5 土壤粘附特性试验中常见的力学传感器  20-22
  1.6 土壤粘附特性测试系统及其指标评价  22-23
  1.7 本文的主要研究工作  23-24
第二章 基于数字控制仪器的微小土壤粘附力测试系统的研究  24-45
  2.1 现有土壤粘附特性测试系统的问题分析  24-25
  2.2 系统方案设计与规划  25-26
  2.3 "S"型拉压传感器  26-27
  2.4 系统硬件结构与工作原理  27-31
    2.4.1 DOLI数字控制器  28-30
    2.4.2 试验机与试样  30-31
    2.4.3 电控原理  31
  2.5 系统软件设计  31-44
    2.5.1 人机界面设计  32-35
    2.5.2 系统软件设计与实现  35-44
  2.6 小结  44-45
第三章 基于生物信号测试仪器的微小土壤粘附力测试系统的研究  45-57
  3.1 系统总体方案设计与规划  45-47
    3.1.1 数据采集仪器的方案选择  45-46
    3.1.2 方案设计与规划  46-47
  3.2 悬臂梁式拉压传感器  47
  3.3 系统硬件结构  47-50
    3.3.1 数据采集子系统  48-50
    3.3.2 状态控制子系统  50
  3.4 系统的工作原理  50
  3.5 系统软件设计  50-56
    3.5.1 数据采集子系统软件分析  50-55
    3.5.2 状态控制子系统软件设计  55-56
  3.6 小结  56-57
第四章 基于虚拟仪器的微小土壤粘附力测试系统的研究  57-74
  4.1 系统总体方案设计与规划  57-58
    4.1.1 虚拟仪器的方案选择  57
    4.1.2 方案设计与规划  57-58
  4.2 压电石英晶体传感器  58-59
  4.3 虚拟仪器  59-61
  4.4 系统的硬件结构设计  61-63
    4.4.1 数据采集子系统  61-63
    4.4.2 状态控制子系统  63
  4.5 系统的工作原理  63-64
  4.6 系统软件设计实现  64-72
    4.6.1 数据采集子系统程序设计  65-72
    4.6.2 状态控制子系统程序设计  72
  4.7 小结  72-74
第五章 试验研究  74-100
  5.1 试验方法及指标  74-75
    5.1.1 常规指标试验  74-75
    5.1.2 土壤粘附试验  75
  5.2 基于数字控制仪器的微小土壤粘附力测试系统  75-83
    5.2.1 传感器标定  76-77
    5.2.2 常规指标试验  77-80
    5.2.3 土壤粘附试验  80-83
    5.2.4 注意事项  83
  5.3 基于生物信号测试仪器的微小土壤粘附力测试系统  83-91
    5.3.1 传感器标定  84-85
    5.3.2 常规指标试验  85-88
    5.3.3 土壤粘附试验  88-90
    5.3.4 注意事项  90-91
  5.4 基于虚拟仪器的微小土壤粘附力测试系统  91-97
    5.4.1 传感器标定  91-92
    5.4.2 常规指标试验  92-94
    5.4.3 土壤粘附试验  94-97
    5.4.4 注意事项  97
  5.5 不同系统的综合性能分析比较  97-99
  5.6 小结  99-100
第六章 结论  100-102
  6.1 本文结论  100-101
  6.2 存在问题  101-102
参考文献  102-107
摘要  107-109
Abstract  109-111
致谢  111-112
导师及作者简介  112

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤物理学
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