三角形接法三绕组单相电容电动机瞬态分析

对三角形接法的三绕组单相电容感应电动机的瞬态过程进行仿真分析．为了得到瞬态特性，建立了三角形(△)接法的三绕组单相电容感应电动机在αβ坐标系下的瞬态数学模型，编写计算机仿真程序，通过实例对三角形接法的三绕组单相电容感应电动机的瞬态过程进行仿真计算；用对称分量法分析了三绕组单相电容感应电动机最小不对称运行时需要满足的条件，并由此初步计算电容的数值，然后通过计算机仿真加以确定．对仿真结果进行分析．仿真结果表明：三角形接法三绕组单相电容运转电动机起动转矩较小，适合于对起动要求不高的风机泵类负载；对于起动要求较高或较大的恒转矩负载，可采用双值电容来实现．三角形接法三绕组单相电容电动机带负载的能力约为三相感应电动机在额定电压下对称运行时的0．7倍左右．     

Comparison of nuclear and capacitance‐based soil water measuring techniques in salt‐affected soils

A field calibration experiment was carried out on salt‐affected clayey soil in Syria, to compare the sensitivity to soil electrical conductivity (ECe), and bulk density (ρ_b) of two instruments for estimating soil moisture: the neutron probe (NP) and the Diviner 2000 capacitance probe (CP). The results showed that the values of the correlation coefficient of the calibration were decreased when the ECe and ρ_b values increased; this decrease was more pronounced for the Diviner 2000, indicating that it was more sensitive to ρ_b and ECe than the NP. When only scaled frequency was used in the fitted equation, the Diviner 2000 in wet soil underestimated soil water content significantly at all depths, but especially in the top layer, by up to 0.09 cm³/cm³ compared with gravimetric determinations. However, in dry soil, the Diviner 2000 overestimated the volumetric water content by up to 0.05 cm³/cm³ in the top 15 cm, and by 0.03 cm³/cm³ at 30‐45 cm depth. The performance of the neutron probe was better overall; using a factory calibration curve no significant differences were observed between NP estimates and the gravimetric values. Including both ρ_b and ECe in the calibration equations improved the fits, although the regression coefficient (R²) for the Diviner 2000 remained low.     

小麦精量播种机排种高精度检测系统设计与试验

为实现小麦精量播种机播种量的精准检测,基于电容传感器设计了一套高精度小麦种子粒数检测系统。研究了小麦种子以单粒形式下落和多粒同时下落两种方式下的电容与小麦种子数目之间的关系。对于小麦种子以单粒形式下落,提出用差分动态阈值法检测小麦种子数目,试验表明检测的最大相对误差为1. 54%;对于多粒小麦种子同时下落,排种轮转速从20 r/min到55 r/min,每增加5 r/min,分别建立小麦种子数目与电容积分值之间的最小二乘回归模型。试验结果表明,根据实际转速和速度最近原则选择相应的回归模型,该系统对不同的排种转速均具有较高的检测精度,相对误差介于-2. 16%～2. 23%之间。对于小麦精量播种机不同的排种模式或不同的排种速度,所设计的排种检测系统均有较高的检测精度。     

基于内边缘场电容效应的树干/枝水分传感器研究

茎秆水分与茎流速率是解析植物茎秆内水分传输的2个重要参数。设计了一种基于内边缘场电容效应的树干/枝水分传感器。采用有机溶液试剂法与枝条冻融法分别对传感器做了性能测试试验,证实了传感器在相对介电常数16.8~81变化范围内具有很好的线性关系(R2=0.977 2),并从冻融-干湿等价性能看,传感器反应灵敏度满足测量要求。利用枝条脱水法得到了传感器参考标定曲线,决定系数为0.992 2。温室环境下的盆栽苹果树试验证实了该传感器既可无损观测树干细胞昼夜间的充放水过程,还可感测亏水树干内膨压崩溃与恢复过程。     

勺链式马铃薯排种器自补种系统设计与试验

针对勺链式马铃薯排种器普遍存在的漏种问题,提出了一种基于电容值精确测量技术的漏种检测方法,设计了电容式漏种检测传感器,以及以PLC为核心的自补种系统,实现了该系统在马铃薯种植机上的应用,并试验研究了该系统的补种性能。试验结果表明：排种速度为0.3~0.7m/s时,原始漏种率为7%~11.3%,排种株距误差率为3.3%~9.1%;经自补种系统补偿后,最终漏种率为1.1%~1.75%,补种株距误差率为7.6%~16.9%;在试验范围内,随排种速度增大,补种成功率变化不大,平均为84.6%。设计的电容式漏种检测传感器检测可靠,自补种系统补偿效果显著,补种株距精度满足马铃薯种植要求。     

基于电容法的非接触式土壤水分传感器设计与性能分析

针对接触式土壤水分传感器存在对土体破坏大及使用安装、更换困难等问题,设计了一种基于电容法的非接触式土壤水分传感器。借助网络矢量分析仪对传感器环形探头在不同介电常数的有机溶液中进行测量,确定了传感器环形探头电容变化范围为7.08~22.75 p F。选取11种不同电容值高频瓷片分别与102 n H的绕线电感进行并联谐振试验,得到的测试结果与仿真结果的决定系数达到了0.98,检测电路的测量精度能够满足传感器的设计要求。以北京地区粘壤土作为测试样本,对传感器输出与对应的测量值进行了多项式拟合,决定系数达到了0.995 9,系统的稳态与动态性能均能满足土壤水分的检测要求。通过试验分析了温度对传感器输出的影响,将传感器输出结果与温度进行线性拟合,决定系数达到了0.987 9。进一步提出了能量指数Ka,通过试验的方式确定了传感器的纵向影响范围为10 cm,横向影响范围为5 cm。最后对比试验表明,所设计的土壤非接触式水分传感器与国外同类产品性能相当,能够满足土壤非接触式测量的要求,但具有更高的性价比,为同类产品的国产化奠定了基础。     

Evaluation of a combined penetrometer for simultaneous measurement of penetration resistance and soil water content

A combined penetrometer is an appropriate tool to measure the soil cone resistance and the water‐content profile. As a relatively new technique, a combined capacitance‐penetrometer for the simultaneous measurement of cone index and soil water content was developed at the Department of Agricultural Engineering of Bonn University in 2002. The objective of this study was the evaluation of the effectiveness and applicability of the innovated penetrometer with a focus on three aspects: (1) A capacitance sensor with two electrode configurations was calibrated for silt loam, sandy loam, and sand. The calibration results show that both electrode configurations have sufficient water‐content sensitivity, but soil‐specific calibrations seem necessary. (2) Under laboratory conditions, the dynamic resolution and response of the capacitance‐penetrometer were validated, and its radius of influence was determined. (3) The field measurement results demonstrate that this measurement technique can be used to improve the interpretation quality of soil cone index data.     

国槐枝叶水分特征及其对树干边材液流的影响

为探明国槐Sophora japonica组织含水量、水势、水容等枝叶水分特征及其对树干边材液流的调节和影响,于2007年3月下旬至2008年3月下旬利用热扩散式边材液流检测技术(TDP)、压力室技术等对生长在北京林业大学校园内的国槐树干边材液流、组织含水量、水势、水容等进行了系统研究。结果表明:城市环境下,(1)国槐树干边材液流速率日变化春季和夏季呈双峰曲线,秋季呈单峰曲线;液流峰值出现时间春季最早,夏季次之,秋季最晚;春季和秋季液流速率峰值较夏季高,但峰值维持时间夏季较春、秋两季长。(2)国槐枝条与叶片绝对含水量、水势、水容具有相似的日变化规律,但不同季节日变化有所差异。(3)整个生长季,国槐含水量、水势、水容的大小排序为春季夏季秋季;枝条平均含水量(52.12±2.59)%叶片平均含水量(69.59±4.64)%;枝条平均水势(-1.70±0.74)MPa叶片平均水势(-1.87±0.65)MPa;枝条水容(1.488±3.060)g.cm-3.MPa-1叶片水容(5.86±6.70)×10-3g.cm-3.MPa-1。(4)国槐组织水容日变化与树干边材液流速率日变化反向相关,国槐枝叶含水量、水势、水容等共同作用和调节其蒸腾耗水。     

超级电容器用活性炭的研究

以石油焦为活性炭原料,运用化学活化法制备了超级电容器用高比表面积活性炭。利用SEM和BET对实验制备的活性炭进行了分析和表征。以实验制备的活性炭为超级电容器电极材料,利用恒流充放电测试对其电容特性进行了研究。结果表明,实验研制的活性炭的比表面积为1674m2/g,中孔含量达到40%,在10mA/cm2的电流密度下其比容达到285F/g,而且基于实验研制的活性炭的超级电容器具有低内阻和良好的功率特性。     

元宝枫等3个树种枝干水容特征

对元宝枫、油松、侧柏等3个树种枝条和树干水容特征进行了研究.结果表明:3个树种枝条水容值的日变化均表现为自6:00开始先行递减,12:00或14:00后缓慢回升,直至18:00上升至一定数值,其季节变化为雨季大于旱季;3个树种树干水容值的日变化也表现为先降后升,但其季节变化为雨季小于旱季;树干水容要大于枝条水容,而且上部枝干水容的日变化较中下部的变化明显.树体枝干水容特征能很好地反映林木与环境水分的关系,对蒸腾耗水具有一定的调节作用.