农业机械学报

作者：许景辉，王一琛?，邵明烨，林磊

单位：西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词：土壤水通量; 最大无量纲温度差; 传感器; 比率法; Pyboard

基金：陕西水利科技计划项目(2014slkj-18)和国家重点研发计划项目(2017YFC0403203)

针对目前没有成熟的土壤水通量测量设备的问题，通过技术分析，使用Pyboard控制单元、MicroPython编程语言和ADS1256模数转换芯片，设计了一款土壤水通量传感器。使用Python软件，利用Math库中的Matplotlib函数设计了上位机软件，通过传感器功能测试，可实现土壤热扩散系数、容积热容量、热导率以及土壤水通量的测量。选用石英砂、壤质砂土、砂质壤土和砂质黏壤土4种土样进行试验，根据最大无量纲温度差（MDTD）法和比率?（?T??d?/T??u??）?法得出计算值，并与实际水通量进行对比。结果表明，该系统测量精度高、运行稳定。两种方法的计算结果与实际值之间线性度良好，4种土样的MDTD法决定系数分别为0.967?7、0.979?8、0.978?0、0.964?7，?T??d?/T??u??法的决定系数分别为0.984?5、0.998?5、0.998?9、0.998?6，说明系统具有较高的测量精度。通过适应性评价得出，4种土样中?T??d?/T??u??法计算值与实际值之间的相关性更好，误差更低，计算效果优于MDTD法。?

来源：2020年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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