本文選題：肥液 + 濃度　； 參考：《昆明理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著水肥資源利用效率低下問題日趨嚴重,具有精準調(diào)節(jié)水肥配比等優(yōu)點的自動灌溉施肥系統(tǒng)受到人們廣泛關注,肥液濃度檢測是灌溉施肥系統(tǒng)調(diào)節(jié)水肥配比的關鍵環(huán)節(jié),目前肥液濃度檢測存在測量精確度低、無法實時在線檢測等問題,本文就以上不足研制了一種電容式肥液濃度在線檢測裝置,主要研究工作如下:(1)設計了一種同心圓柱環(huán)型電容式傳感器基于介電常數(shù)法,利用肥液的介電特性,設計了一種便于安裝在灌溉施肥系統(tǒng)主管道中進行在線檢測的同心圓柱環(huán)型電容式傳感器及其調(diào)理電路。(2)在對不同激勵信號頻率下的電容式傳感器進行性能測試的基礎上確定了其最佳激勵信號頻率并對該頻率下的傳感器進行了標定與驗證在1×10~(-3)～8×10-10-1mol/L濃度范圍內(nèi)利用尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀、磷酸氫二銨和硝酸鉀5種水溶性肥與去離子水混合配置一系列待測肥液,對1～10 MHz范圍內(nèi)10種激勵信號頻率下的電容式傳感器的電氣特性、輸出電壓與肥液濃度關系、溫度變異性和穩(wěn)定性進行了測試,測試結(jié)果表明:(1)特定工作電壓下傳感器消耗電流隨其頻率升高而增大;(2)任意頻率下,傳感器輸出電壓與肥液濃度均呈線性負相關且R20.97,溫度變異率均低于1.53%;(3)5.0V工作電壓下頻率為4MHz的傳感器穩(wěn)定性最佳。綜合實際施肥過程中肥液濃度變化快且施肥時間長,需傳感器具有功耗低且輸出穩(wěn)定性好等特點,選取4 MHz作為該傳感器的固定頻率。對該頻率下的電容式傳感器進行了標定與驗證試驗,結(jié)果表明:傳感器輸出電壓與肥液濃度呈線性負相關且R20.987;其測量最大誤差為9.8%,精確性良好。(3)研制了肥液濃度在線檢測裝置并對其性能進行了檢測在以電容式傳感器為核心的基礎上研制了一種肥液濃度在線檢測裝置,主要由單片微處理器、選擇按鍵及LED電子顯示器等組成,能夠?qū)崿F(xiàn)肥液濃度在線檢測與顯示。在4×10~(-3)～4×10-1mol/L濃度范圍內(nèi)配置一系列待測肥液對該裝置測量時效性和精確性進行了測試,測試結(jié)果表明:該裝置檢測時間0.1 s,時效性強;測量最大誤差為9.83%,精確性能良好。綜上所述,該肥液濃度在線檢測裝置便于安裝在灌溉施肥系統(tǒng)主管道中進行實時在線檢測且測量精確度高、穩(wěn)定性好,能夠提升水肥資源利用率,達到節(jié)水節(jié)肥、保護環(huán)境的效果,推動精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
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【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S224.2

【參考文獻】

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本文編號：1897875