全自動(dòng)多通道農(nóng)田無線集沙儀的設(shè)計(jì)研究

【作者】 劉海洋； 常佳麗； 陳 智； 宣傳忠； 司志民； 宋 濤

【機(jī)構(gòu)】 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

【摘要】 針對(duì)用于研究農(nóng)田土壤風(fēng)蝕的集沙儀自動(dòng)化程度較低，不能實(shí)時(shí)記錄集沙量數(shù)據(jù)且不具有無線傳輸和組網(wǎng)功能，給研究土壤風(fēng)蝕起沙過程中不同階段的沙粒運(yùn)移特性帶來諸多困難等問題，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以氣流對(duì)沖式風(fēng)沙分離器為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了研究農(nóng)業(yè)土壤風(fēng)蝕專用的全自動(dòng)多通道無線集沙儀，實(shí)現(xiàn)了土壤風(fēng)蝕量的自動(dòng)采集、無線傳輸和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等功能。實(shí)驗(yàn)表明：系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)最多6個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)8通道風(fēng)蝕數(shù)據(jù)的循環(huán)自動(dòng)采集，傳感器最大響應(yīng)時(shí)間為2s；集沙儀每個(gè)集沙盒最大集沙量為180g，旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)風(fēng)速為3.4m/s，平均集沙效率達(dá)到85%以上，稱重傳感器10h連續(xù)測(cè)量誤差在±0.04g以內(nèi)且測(cè)量精度達(dá)0.01g；在射頻功率最大、空中傳輸速率為1Kbps時(shí)，32字節(jié)的數(shù)據(jù)包有效傳輸距離在1000m左右，通信建立時(shí)間小于5s。該系統(tǒng)具有低功耗、使用方便、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足研究農(nóng)田土壤風(fēng)蝕的需要。

【關(guān)鍵詞】 集沙儀； 自動(dòng)采集； 無線傳輸； 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理

【來源出版物】 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2016，47（6）