冻土自动观测仪器设计与应用
苗传海1 , 孙丘宁2 , 郭宗凯1 , 马林1
1.辽宁省气象装备保障中心,沈阳 110000;
Design and application of automatic observation instrument for frozen soil
Miao Chuanhai1 , Sun Qiuning2 , Guo Zongkai1 , Ma Lin1
1. Liaoning Meteorological Equipment Support Center,Shenyang 110000;
摘要 为了满足气象要素观测自动化的需求,文章利用水的相态变化与电阻特性关系的原理,采用电阻法研制了冻阻式冻土传感器。结果表明:结合LC振荡电路频率响应变化,建立土壤冻融状态判别模型,获得了冻结层次和上下限深度。经过冻阻特性试验完成了过冷温度与起始冻结过程中电阻数据的测量。由单片机系统完成数据采集、计算、存储和传输等任务,可实现冻土观测自动化。
关键词 ：
冻土 ,
电阻 ,
传感器 ,
自动观测仪器
Abstract ：In order to meet the requirement of automatic observation of meteorological elements,based on the principle of the relation between the phase change of water and the characteristic of resistance,this paper adopts the electric resistance method to make the frozen soil sensor.The results show that a soil freezing-thawing state discrimination model is established by changing the frequency response of LC oscillation circuit,and the freezing level and the upper and lower depths are obtained.The measurement of the supercooling temperature and the resistance data in the initial freezing process is completed by the freezing resistance characteristic test.The data acquisition,calculation,storage and transmission can be completed by a single chip microcomputer system,which can realize the automation of frozen soil observation.
Key words ：
frozen soil
electric resistance
sensor
automatic observation instrument
收稿日期: 2020-06-03
基金资助: 中国气象局冻土自动观测仪试验科学研究项目资助.
作者简介 : 苗传海(1968),男,硕士,高级工程师.主要从事计算机通信与综合气象观测研究工作.
引用本文:
苗传海, 孙丘宁, 郭宗凯, 马林. 冻土自动观测仪器设计与应用[J]. 气象水文海洋仪器, 2020, 37(3): 69-73.
Miao Chuanhai, Sun Qiuning, Guo Zongkai, Ma Lin. Design and application of automatic observation instrument for frozen soil. Meteorological Hydrological and Marine Instrument, 2020, 37(3): 69-73.
链接本文:
http://www.qxswhy.com/CN/ 或 http://www.qxswhy.com/CN/Y2020/V37/I3/69
[1]
高荣,韦志刚,董文杰,等.20世纪后期青藏高原积雪和冻土变化及其与气候变化关系[J].高原气象,2003,22(2):191-196.
[2]
王澄海,董文杰,韦志刚.青藏高原季节性冻土年际变化的异常特征[J].地理学报,2001,56(6):523-531.
[3]
陈瑞亮.冻土在土木工程中的危害及其治理[J].长江工程技术学院学报,2010,27(3):5-7.
[4]
王澄海,董文杰,韦志刚.青藏高原季节性冻土年际变化的异常特征[J].地理学报,2001,56(5):522-530.
[5]
周道青,杭德杨.青藏铁路对沿线冻土环境的影响及工程防护措施[J].建筑技术开发,2011,38(12):13-14,24.
[6]
张廷军,张廷军,晋锐,等.冻土遥感研究进展-可见光、红外及主动微波卫星遥感方法[J].地球科学进展,2009,24(9):963-972.
[7]
张廷军,晋锐,高峰.冻土遥感研究进展:被动微波遥感[J].地球科学进展,2009,24(10):1073-1083.
[8]
李鹏,余国河,陈涛,等.电容式冻土测量传感器设计[J].传感器与微系统,2014,33(1):89-91,96.
[9]
刘银锋,余国河,杜建苹,等.基于介电特性的冻土检测方法研究[J].气象水文海洋仪器,2017,34(2):18-21.
[1]
雷晓妹, 宋媛, 汪鑫, 第五朋朋, 陈小怡. 移动校准系统风向量值比对结果分析
[2]
芮建文, 杨婷婷, 芮建梅. DTD5型冻土自动观测仪的安装及维护
[3]
李力, 谭济民, 陈城, 刘雯. 基于单片机的大气电场仪系统设计研究
[4]
姜明, 史静, 李宛桐, 王金梅, 党岳. 利用降水现象仪进行降水量计算及准确性分析
[5]
李晓波, 郭玉洁, 张长春, 史静, 崔明. 新型自动气象站气温多传感器对比试验中气温测量差异及原因分析
[6]
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[7]
卢舟, 刘钟中, 李昱, 贾岸斌, 叶日新. 高速公路交通气象监测系统研究
[8]
吴举秀, 黄磊, 边文超, 于帅. 识别区域站风传感器现场核查时机的方法研究
[9]
王旭, 孙文博, 沈天舒, 王雪松, 张昊喆. AG2型超声蒸发传感器现场校准方法研究
[10]
吴丽娜, 宋媛, 雷晓妹, 陈菊萍. 自动气象站风向传感器校准方法探讨
[11]
王毛翠, 王敏, 陈斌. 气压传感器检定装置对比研究
[12]
吴华斌, 王光波. 冲击接地电阻与工频接地电阻换算系数计算方法研究
[13]
宋媛, 吴丽娜. 湿度传感器测量结果的不确定度评定
[14]
黄小静, 郑亮, 李晓红. 不同型号自动气象站温度传感器检定数据统计分析
[15]
金锐. 温度对气压传感器现场校准数据影响
2020, Vol. 37 
