不同级配砂砾石介质给水度的试验研究

基于山西柳林段黄河河床自然堆积砂砾石介质的室内试验,以人工干预改善砂砾石介质的储水特性为目的,在分析其自然级配储水特性的基础上,研究了由同粒径组成的砂砾石介质和不同粒径级配砂砾石介质给水度的变化特性,建立了给水度与反映砂砾石级配特性的特征粒径指标的数学模型。结果表明,同径砂砾石介质的给水度随着砂砾石介质粒径组平均粒径的增大而增大,给水度与平均粒径间的关系较好地符合对数关系;砂砾石介质的级配对给水度有着明显的影响;在一定范围内给水度随不均匀系数的增大而减小,当不均匀系数大于某值后,又随不均匀系数的增大而增大,它们之间存在密切的二次多项式相关关系;用不均匀系数对给水度进行预测是可行的。     

基于比色原理的直链淀粉测定仪设计与试验

设计了一种基于比色原理的新型大米直链淀粉测定仪,其结构简单、性能可靠、自动化程度高,模块化的结构设计便于扩展。将其与TU-1800紫外可见分光光度计进行技术性能和使用效果对比,测定的数据最大偏差为0.418％,最小偏差为0．098％,平均偏差为0．220％,完全能满足大米直链淀粉测定精度的要求。     

水重力式马铃薯静摩擦因数测定仪设计与试验

针对传统斜面法测定马铃薯静摩擦因数存在工作效率、精度较低等问题,提出水重力式马铃薯静摩擦因数测定原理,通过精确控制水的重力来确定马铃薯的静摩擦力,进而计算静摩擦因数,据此设计了马铃薯静摩擦因数测定仪。对甘肃省普遍种植的陇薯10号品种进行静摩擦因数测定。结果表明：带土马铃薯与钢板之间的静摩擦因数为0.420,与塑料板之间的静摩擦因数为0.496,马铃薯之间静摩擦因数为0.442;不带土马铃薯与钢板之间的静摩擦因数为0.455,与塑料板之间的静摩擦因数为0.526,马铃薯之间的静摩擦因数为0.483。由此可见,带土马铃薯的静摩擦因数较不带土马铃薯小,静摩擦因数从大到小依次为：马铃薯与塑料板之间、马铃薯之间、马铃薯与45号钢板之间。为进一步验证重力法的可靠性,进行马铃薯坍塌堆积角仿真和试验。结果发现：重力法条件下不带土马铃薯形成的堆积角与试验结果较接近,其相对误差为1.04%,斜面法条件下不带土马铃薯形成的堆积角与试验结果相对误差为7.73%;斜面法条件下带土马铃薯形成的堆积角与试验结果较接近,其相对误差为0.37%,重力法条件下的堆积角与试验结果的相对误差为4.31%。重力法可以测定马铃薯...     

一种基于离散元摩擦因数测定仪改进设计

种子的摩擦角反映了物料与接触固体表面间的摩擦性质。原有摩擦因数测定仪在测定物料摩擦因数时,由于受振动和抖动等外界因素影响,导致测试结果不准确。为此,基于原有的摩擦因数测定仪,通过增加螺杆、螺母,以及通过改变螺杆的长度改进其斜面板上升的速度,从而实现摩擦因数仪的微调,使得测试结果更加准确。离散元仿真与实验结果:该仪器可以提高物料摩擦因数测定的准确性。     

三维回转部件动态测定仪的研制

为研究翻转式双向犁翻转机构的动态特性,设计了三维回转部件动态测定仪。利用该测定仪可以动态检测翻转过程中的角位移、角加速度、扭矩、油缸压力等物理量,并可记录供分析研究。利用Visual Basic和Visual C＋＋开发的动态链接库（DLL）程序,可以很方便地开发集数据采集、显示、记录、打印为一体的应用软件。测试结果表明,软件界面友好,操作简单,功能强大。     

表层原状土壤专用取土器设计

针对植物、微生物培养等研究需要较大体积表层原状土的情况,参照植物培养所需土样的体积,设计了一款内嵌植物培养器具的专用取土器。利用ANSYS有限元分析软件对取土器的关键部件进行强度分析,得到可靠的结构设计。文章设计的取土器能够满足大体积原状取土要求,解决实验土样取样困难的问题。     

土壤水分测定仪校准方法的研究

文章通过论述土壤水分测定仪的原理,研究了土壤水分测定仪的校准方法。对土壤水分测定仪的校准方法,就是将其测量结果与干燥法测量结果进行比较,计算出误差,然后根据误差的结果进行修正溯源。     

近红外水分测定仪的发展及在食品水分检测中的应用

在食品生产加工过程中对产品的含水率进行持续监控对于优化产品质量非常必要。近红外水分测定仪因其实时、无损和高精度等优点被广泛应用于食品生产加工行业。介绍了近红外水分测定仪的发展历史,并对其在谷物、烟草、油脂和茶叶等水分含量测定中的应用进行了总结。      

基于翻斗法的双辊打点式自记流量测定仪

为了加强无压、低水头、小流量水流的自动监测水平，根据容积法原理自行设计了一种双辊打点式自记流量测定仪，该测定仪构成主要包括翻斗式流量传感器、机械脉冲发生器和计数器3部分，其创新点在于。自行设计了一种双辊打点式自记装置，该装置在以机械钟为动力的前提下，能够较好的记录下流量传感器翻转过程中通过专用脉；中发生器——“凸轮盘 打点式记录笔”产生的机械脉；中信号，从而实现水流过程的自动监测。     

基于CFD的轴流泵针对性设计与试验

凌城抽水站各运行工况下的扬程范围变化比较大,在对该泵站轴流泵选型分析时发现,南水北调同台测试中的水力模型能够满足其运行的基本要求,但均有其不合理性:高效区扬程满足设计扬程时,最高扬程缺少安全余量;最高扬程满足时,高效区扬程偏离设计扬程,效率偏低。基于CFD计算对凌城站水力模型进行针对性设计,通过改变叶栅稠密度和翼型安放角,采用多工况优化设计的方法,使得最终设计方案能够满足凌城站的运行要求。然后对水力模型的最终设计方案进行泵段数值模拟研究,数值模拟结果表明该针对性设计的水力模型效率较高,同时兼顾到凌城站最高扬程的要求。最后对针对性设计的水力模型进行泵段试验,试验结果表明基于CFD的轴流泵水力模型的针对性设计是准确的、可靠的,针对凌城站设计的水力模型确实能够更好地满足该泵站的特殊水位要求。同时也说明,对于大型泵站的更新改造,水泵水力模型的针对性设计研究是必要的。     

基于移动终端的谷物产量实时监测平台设计

作物产量的空间变异性反映了农田环境和管理等因素对产量的影响,获取准确的产量空间分布信息是实施资源按需最优化投入的前提。为了获取谷物产量空间信息,设计了基于移动终端的农田谷物产量空间分布信息实时监测平台,可实现对联合收获机实时位置、作业状况和产量数据的远程监测,进而对产量数据的空间分布状况进行分析。平台主要由数据接收及存储、数据传输、数据显示和数据分析4个模块构成。其中,数据接收及存储模块接收由收获机传来的位置、谷物流量、升运器转速、谷仓温湿度和割幅宽度等作业状况信息数据包,将数据解析并存入数据库。数据传输模块为移动终端提供Web service服务,提取数据库中相应数据供前端调用。数据显示模块在移动终端上实时显示联合收获机作业位置和作业状况等信息。数据分析模块通过调用ArcGIS Server GP服务,将谷物产量信息的空间分布进行插值分析,分析结果以产量空间分布图的形式显示。经过测试,该监测平台运行稳定,能够实时显示和分析农田谷物产量信息,为农田精细管理提供技术支持。     

悬臂梁冲量式谷物质量流量传感器阻尼设计

基于悬臂梁受冲击力变形原理开发的联合收获机冲量式谷物质量流量传感器,在应用中测量精度易受到收获机基础振动的影响.对此,分析了测量中产量信号计算模型,指出悬臂梁弹性元件阻尼设计的重要性.提出了通过动力消振原理增加弹性元件阻尼的方法,进行了相应的理论分析.针对阻尼处理前后的弹性元件,开展了冲击响应实验.理论分析和实验结果都说明了该方法的有效性.     

干旱处理对土壤水分变化及大豆产量的影响

采用框栽方式,研究不同阶段干旱处理对土壤水分、大豆植株干物质积累及产量的影响。结果表明,土壤含水率随干旱历时的增加而递减,长时间干旱后稳定在20%～24%;对于短期干旱处理,灌溉量较大时,土壤含水率会迅速恢复到稳定值32%～34%,但是对于18d以上的干旱历时,较少的灌溉量并不能保证土壤含水率在1～2次灌溉后得到恢复,表明较少的灌溉量对土壤含水率的提升能力有限。各干旱处理结束时期,大豆植株干物质积累均随干旱历时增加呈下降趋势,长期干旱会使全株干物质积累下降13%～30%;苗期和花荚期的短期干旱处理产生激发补偿效应,不会使大豆减产,结荚鼓粒期对水分供应较为敏感,干旱导致大豆减产。     

联合收割机产量检测系统智能终端设计

产量检测系统智能终端是获取田间产量信息的核心装置。为提高我国农机装备的技术水平和竞争能力,全面提升我国农机装备产业的自主创新能力,设计开发了基于CAN总线分布式的产量检测系统智能终端。智能终端包括车载显示器和智能节点两部分:车载显示器通过CAN总线接受智能节点的数据,而且能够实时显示并保存产量信息;智能节点的作用是读取各传感器的数据,并发送到CAN总线上。田间试验表明:智能检测终端运行良好,满足田间测产的要求。     

土壤改良剂对土壤水分及燕麦产量的影响

试验设聚丙烯酸钾、聚丙烯酸钾+腐殖酸、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺+腐殖酸、腐殖酸和对照共6个处理,研究了土壤改良剂对土壤含水率、水分利用效率(WUE)以及燕麦产量的影响。结果表明,各土壤改良剂处理均能提高0～40cm土层土壤含水率,其中"聚丙烯酸盐"和"聚丙烯酸盐+腐殖酸"较其他处理效果明显;各土壤改良剂处理的燕麦产量均高于对照,燕麦穗数、穗粒数和千粒质量也有明显提高,其中"聚丙烯酸盐+腐殖酸"产量较高,较对照增产44%,其千粒质量增加最显著;不同土壤改良剂对提高燕麦WUE均有效果,其中复配方式高于单一施用方式,"聚丙烯酸盐+腐殖酸"处理WUE最高,为7.14kg/(hm2.mm),"聚丙烯酰胺+腐殖酸"次之。表明土壤改良剂的应用改善了农田土壤水分状况,提高了降水利用率,从而提高了燕麦产量,以"聚丙烯酸钾+腐殖酸"复配处理节水增产效果最显著。     

制种玉米密度对土壤水分及产量构成的影响研究

通过田间试验,就制种玉米密度对土壤水分、农艺性状、产量构成及产量的影响进行了研究分析。结果表明:1在拔节期以前,低密组的土壤含水量比高密组的高;在拔节期到灌浆期,高密组的比低密组的高。在整个生育期,拔节期前土壤含水量比较高,而后逐渐降低,吐丝期达到最低,然后又逐步上升。2在一定密度范围内,制种玉米株高、亩产量随着密度的增大而增加单株产量产量相反;叶长、穗粗、穗粒数先随着密度的增大而减小,后随着密度的增大而增大;叶宽、穗长、百粒重、出籽率先随着密度的增大而增加,后随着密度的增大而减小;叶面积、茎粗、穗位先随着密度的增大而减小,后随着密度的增大而增加,然后又随着密度的增大而减小,秃顶变化规律相反。     

提高小麦单产的田间排水暗管规格模拟

改进内蒙古河套灌区田间排水系统的规格对灌区提升作物产量和保障粮食生产有重要现实意义,因此,在河套灌区对所构建的分布式SWAP-WOFOST模型进行了参数率定和验证,然后,对2000—2010年灌区春小麦种植条件下适宜的田间排水暗管规格进行探讨,并模拟评价了该条件下作物产量和水分生产力(WP)的时空分布特征。结果表明,所构建的分布式模型在河套灌区具有较高的适应性。春小麦种植条件下,灌区大部分耕地面积推荐采用田间排水暗管的规格为间距100.0m或75.0m,埋深为2.5m。相比现有排水系统,采用推荐的排水暗管规格,春小麦多年平均作物产量提高了18.5%,多年平均WP提高5.2%。研究结果为进一步改进灌区田间排水系统的效果提供了一定的参考。     

不同覆盖方式对土壤水肥热状况以及玉米产量影响

【目的】阐明不同覆盖方式对调节土壤水肥热状况以及增加玉米产量的影响。【方法】设置地膜覆盖、玉米秸秆覆盖和不覆盖3种方式,研究了不同覆盖方式对土壤含水率、土壤养分、土壤温度与玉米产量的影响。【结果】在玉米的生长前、中期,秸秆覆盖与地膜覆盖处理的保墒效果均优于不覆盖处理,其中0~60 cm土层土壤含水率差异明显;玉米进入成熟期后,秸秆覆盖处理0~60 cm土层含水率显著高于地膜覆盖和不覆盖处理,平均高8.23%和22.41%。秸秆覆盖能够促进浅层土壤养分量的提高,相较于不覆盖,秸秆覆盖的速效钾与有效磷量分别增加了15.11%、85.13%;相比地膜覆盖和不覆盖,生长前期秸秆覆盖温度更高,生长期和成熟期秸秆覆盖温度更低。地膜覆盖、秸秆覆盖的玉米产量分别比不覆盖高24.02%、24.90%,差异显著(P<0.05)。【结论】玉米秸秆覆盖能够提高土壤养分与水分,调节土壤温度,增加玉米产量。