徑流流速虛擬儀器測試系統(tǒng)的研究.pdf

1、在水土流失研究中，坡面徑流流速是研究坡面土壤侵蝕規(guī)律的重要參數(shù)，也是水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，無論是在野外試驗(yàn)觀測徑流小區(qū)，還是室內(nèi)人工模擬降雨試驗(yàn)中，坡面徑流流速的測量一直是采用人工或半人工的測量方法，無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、連續(xù)、實(shí)時(shí)地測量。因此研究一種測量徑流流速的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)測量系統(tǒng)，具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。 該研究利用自制的電導(dǎo)式傳感器作為信號采集的傳感器，建立了基于虛擬儀器技術(shù)的徑流流速測量系統(tǒng)。其研究的主要內(nèi)

2、容和結(jié)果如下： 1.對相關(guān)流速測量原理進(jìn)行了理論分析，建立了基于虛擬儀器技術(shù)的徑流流速實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)的理論模型； 2.對采集水流泥沙流動(dòng)噪聲信號的電導(dǎo)式傳感器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要包括傳感器材質(zhì)、形狀、尺寸，調(diào)理電路等； 3.相關(guān)流速測量系統(tǒng)采用了差動(dòng)放大電路，其具有以下突出的特點(diǎn)：首先，保留了相關(guān)法測速原理的優(yōu)點(diǎn)，降低了相關(guān)法對硬件電路、數(shù)據(jù)采集電路對稱性要求高的缺點(diǎn)，使噪聲提取電路的復(fù)雜性減小，提高了系統(tǒng)的可靠性、抗

3、干擾能力。其次，運(yùn)用對稱的檢測電路，抵消了兩傳感器受外界干擾的影響，一定程度上消除了電導(dǎo)式傳感器的初始誤差。由于只提取與兩相流流體有關(guān)的流動(dòng)噪聲，調(diào)理電路有較大增益，從而可以提高系統(tǒng)的靈敏度； 4.采用相關(guān)算法，用圖形化編程語言LabVIEW編寫出了徑流流速測試系統(tǒng)的測量程序，并建立了基于虛擬儀器技術(shù)的徑流流速測量系統(tǒng)。 通過試驗(yàn)得到以下結(jié)論： 1.通過標(biāo)定試驗(yàn)，該測試系統(tǒng)用相關(guān)法測量徑流流速是可行的；