土壤具有時空變異性,對土壤不同理化性質(zhì)的同步監(jiān)測非常重要。土壤水熱特性對農(nóng)業(yè)、氣候等具有重要意義。提高土壤熱特性與含水量測量的準(zhǔn)確性,可以為其他物理參數(shù)和物理過程的研究提供保障。熱探針方法在土壤水熱監(jiān)測上應(yīng)用非常廣泛,但目前仍有很多因素限制著其測量的準(zhǔn)確性,因此,本研究對熱探針方法展開研究,以提高其測量土壤水熱的準(zhǔn)確性。熱探針方法包括雙針方法和單針方法,為了改進(jìn)熱探針方法測量土壤熱特性的準(zhǔn)確性,本研究分別進(jìn)行了雙針方法和單針方法的研究。1.雙針方法通常被稱為雙針熱脈沖方法,傳感器包含一個溫度探針和一個加熱探針,測量時加熱探針釋放脈沖熱量。探針間距r為溫度探針和加熱探針之間的距離,是影響比熱測量準(zhǔn)確性的重要參數(shù)。雙針熱脈沖方法的研究,主要圍繞探針間距校正展開:（1）應(yīng)用雙針熱脈沖方法時,探針間距變化會導(dǎo)致比熱測量值產(chǎn)生很大誤差。探針原位間距校正方法的線性模型,基于探針線性偏轉(zhuǎn)的假設(shè),可以原位校正探針間距。為了評價線性模型在其它偏轉(zhuǎn)情況下的應(yīng)用效果,對探針做成各種偏轉(zhuǎn)處理,用線性模型計算比熱,比較校正前后的誤差。從結(jié)果可以得出線性模型能夠很大程度上減少由于探針線性彎曲導(dǎo)致間距變化引起的誤差... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１可原位校正間距的雙針熱脈沖傳感器示意圖（線性模型）??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ａｎ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｐｒｏｂｅ?ｓｐａｃｉｎｇ?ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ?ｄｕａｌ?ｐｒｏｂｅ?ｈｅａｔ?ｐｕｌｓｅ?ｓｅｎｓｏｒ?（ｌｉｎｅａｒ?ｍｏｄｅｌ）??

－２??２Ａ２．２模擬探針偏轉(zhuǎn)處理外加材料對熱特性影響的結(jié)果??圖２－６為在探針底部施加竹簽時模擬得到的最后溫度分布圖，圖２－７為在探針底部施加熱縮??管時模擬得到的最后溫度分布圖。從溫度最后的分布可以看出，外加材料的存在對熱量的傳遞有??一定的影響，影響了溫度的分布。為了進(jìn)一步探究外加材料對測量的比熱值的影響，本研究設(shè)置??了兩個位置，位置１和位置２，分別對應(yīng)熱敏電阻１和熱敏電阻２的位置，輸出這兩個位置處溫??度隨時間變化的曲線進(jìn)行非線性擬合，得出比熱結(jié)果進(jìn)行比較。??１８??

對探針做了不同情況的偏轉(zhuǎn)處理，接下來的結(jié)果討論也是針對不同處理情況分組討論。??（１）底部共面偏轉(zhuǎn)??如圖２－５ａ，２－５ｂ所示，本研究在探針底部施加負(fù)載，此時造成的探針偏轉(zhuǎn)為底部共面偏轉(zhuǎn)，??偏轉(zhuǎn)分為內(nèi)傾和外傾，該情況的下的結(jié)果在表２－５和表２－６。探針偏轉(zhuǎn)造成了測量得到的比熱值??存在較大誤差。５?ｃｍ長的探針在底部施加熱縮管后發(fā)生內(nèi)傾偏轉(zhuǎn)比熱值誤差非??常大，位于探針上部的熱敏電阻１的結(jié)果，探針傾斜處理會造成靠近上部的熱敏電阻位移更大，??造成接近５０％的低估誤差值，而熱敏電阻２低估不到２０％，兩者誤差差了一倍還多。Ｌｉｕ?ｅｔ?ａｌ．?（２０１３ａ）??的線性模型應(yīng)用后能有效減少比熱測量值的誤差（表２－５）。原位標(biāo)定后，熱敏電阻１測量的ｃ的絕??對誤差絕對值由接近４００?ｊ?ｋｇ＿１?Ｋ—減小到約３０?Ｊ?ＩＴ１


本文編號：3511062