基于Wenner和Schlumberger双组态融合的土壤电导率测量装置

土壤电导率的准确、实时和原位获取可为农业生产精准管理提供有效的数据支撑,为提高传统电流-电压四端法测量精度,该研究基于电流-电压四端法3种测量组态,开展土壤电导率主要影响因素(土壤含水率、电极入土深度、土壤坚实度和土壤处理方式)对电流-电压四端法的3种测量组态测量精度影响的试验。结果表明,Wenner和Schlumberger两种测量组态可较好地适用于不同土壤环境条件。进一步以Wenner和Schlumberger两种测量组态所测土壤电导率值为输入量,基于BP神经网络构建了双组态融合的土壤电导率回归模型,并在此基础上设计了一种土壤电导率测量装置,该装置主要包括JESTON nano、STM32单片机数据采集模块、传感器、激励源及差分放大模块等组件。工作稳定性试验结果显示,该装置在不同土壤电导率梯度条件下测量数据的标准偏差均小于0.43μS/mm;田间性能对比试验结果显示,该装置测量数据的均方根误差值为0.18μS/mm,测量精度优于传统单独测量组态和市面常用土壤电导率测量仪,以上结果表明所研制的土壤电导率测量装置具有较好的工作稳定性和测量精度。该研究可为田间土壤信息的实时原位采集提供一种高精度的检测工具和技术手段。

非侵入式电解质溶液电导率测量的研究

针对电解质溶液这种低电导率物质测量,传统的侵入式电极类传感器具有容易污染被测溶液,电极污损以及电极表面极化等缺点。为了改进以上不足,该文利用电涡流效应的原理设计了一款基于FPGA芯片的非侵入式电解质溶液电导率测量系统。改进了传统的信号处理电路,通过信号频率的变化来显示电导率的大小。实验结果证明该测量系统具有较高的灵敏度,约为44.5 Hz/(S/m)。

磁谐振海水电导率测量方法研究

针对海水电导率测量问题,本文提出了一种基于磁耦合谐振技术的海水电导率测量方法,从不同角度分析了海水涡流对磁耦合谐振系统的影响,并且利用仿真软件验证了谐振对于磁场与涡流的放大作用。以相位差和有效值两个参数为测量对象,搭建水下磁耦合电导率测量系统进行实验研究,比较了海水电导率变化对系统的影响及电导率测量效果。实验结果表明:采用磁耦合谐振技术,通过测量相位差或电压有效值来进行海水电导率测量是可行的。

一种高精度量程自适应电导率检测电路

针对传统的水质检测、农业灌溉、金属材料工艺控制以及新兴的酒类鉴别,含盐量检测、药物提取等新型问题中,对电导率测量精度,测量范围的要求不断提高,要求电导率测量设备不仅要适用于实际生产应用中低电导率的测量,还需要兼顾高电导率的测量,且电导率测量精度需求越来越高。针对以上问题设计了一种高精度自校准量程自适应的电导率检测电路,通过电路将带有电导率信息的激励信号与未过电导池的参考激励信号进行互相关运算并由低通滤波器对其进行滤波得到与电导率相关的电压信号。正弦激励幅度可调电路与电导率测量电路中自动校准模块相互合作完成电路的自动校准、量程切换电路保证了电导率测量的宽量程、采用互相关算法降低电路噪声及去除电导池等效电容,弥补了传统电导率测量电路定量程、测量范围小、精度差的缺点。测试结果表明,电导率测量电路可以测量电导率范围为0~30000μS/cm,测量精度为0.01μS/cm,测量基线噪声为0.3 nS/cm。

生物组织电导率磁感应测量原理及系统研究

生物组织电导率磁感应测量是一种无接触式的测量技术,主要应用在医学磁感应成像领域。本文回顾了磁感应测量技术的发展历史及现状,指出了其研究意义。介绍了磁感应测量技术的原理,通过仿真绘出了场域内的涡流流向和涡流密度幅值分布图。结果显示当场域内有异物存在时,涡流的流向会发生改变,且异物存在区域的涡流幅值明显区别于周围区域的涡流幅值。最后给出了仿真实验结果,通过模拟水槽及生物组织实验,证明通过磁感应的方法测量生物组织电导率是可行的,并指出了磁感应测量技术在医学成像领域的发展前景。

导电材料磁导率和电导率测量

分析研究船舶、飞机等独立供电系统中地阻抗引起的传导干扰问题,需要准确测量作为公共地平面的金属导电材料在不同频率下的磁导率和电导率。该文通过分析二维细长圆柱导体和三维圆环导体内部的电磁场分布,推导并给出由规则导体内部阻抗求取导电材料磁导率和电导率的计算公式;提出用阻抗分析仪测量规则导体内部阻抗的实用方法;基于上述计算公式和测量方法,测量计算不锈钢材料在不同频率下的磁导率和电导率,结果与实际值相符。

一种土壤电导率测量方法的数学建模与实验研究

针对一种土壤电导率的测量方法——“电流—电压四端法”,从理论上深入探讨了该方法的测量原理 ,建立了对应的数学模型。关于 Wenner分布、Schlum berger分布和 Polar dipole分布 3种测量组态计算公式的正确性也通过实验进行了检验。

MIT单通道测量的电磁关系及脑组织电导率测量参数计算

目的 :基于已完成的单通道测量MIT实验系统 ,根据理想物理模型 ,推导实验系统的电磁关系 ,为系统的优化设计和改进提供理论依据 .方法 :采用电磁感应理论、理想物理模型 ,得到特定频率下目标电导率与系统测量参数的关系 .结果 :获得了目标电导率与系统测量线圈电流相位和幅值变化的关系 ,并计算了目标电导率为头皮、颅骨、脑脊液、脑灰质、脑白质、脑水肿时的相位和幅值变化 .结论 :为了提高单通道测量MIT实验系统性能 ,应适当增加激励频率 ;精确提取参考线圈电流与测量线圈电流的相位差 ;选用高性能的鉴相器件 .

高温高压下岩石电导率不同测量方法的实验对比——以二辉橄榄岩为例

利用YJ-3000t紧装式六面顶压机,在1.0GPa、500～900℃和2.0GPa、500～950℃的实验条件下,同时采用交流阻抗谱法(AC0.05～10-6Hz)、直流法(DC)和单频交流法(0.1Hz)三种方法对采自河北大麻坪玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩进行了电导率的实验测量。实验结果表明:在实验的温度和压力范围内,二辉橄榄岩的电导率在8.65×10-7～2.09×10-3s/m之间变化,lnσ与1/T之间符合Arrenhius关系,指前因子在1.36～37.89s/m之间变化,活化能在0.74～1.01eV之间变化;二辉橄榄岩的电导率随着温度的升高而增大,但压力对电导率无明显影响;三种方法所得的lnσ差别很小(<3%),其中阻抗谱法所得结果最大,直流法所得结果最小。最后依据实验所得的二辉橄榄岩电导率与温度的关系建立电导率-深度曲线图,将所得结果与样品采集区的大地电磁测量结果进行了比较,发现在相应深度下的二辉橄榄岩电导率与华北北缘岩石圈地幔电导率值的范围相交,由此我们推断二辉橄榄岩可能是华北克拉通岩石圈上地幔的主要组成岩石。

一种智能型氢电导率测量方法研究及应用

氢电导率是表征电厂水汽纯度及其浸蚀性的一个重要指标。本文提出了一种智能型氢电导率测量方法,该方法利用电再生离子交换装置替换传统的离子交换树脂柱,解决了电厂氢电导率测量存在的诸多问题,真正意义上实现了氢电导率的连续在线测量。将该智能型氢电导率测量方法应用于2个电厂,结果表明:测量数据准确、可靠,且相较于常规氢电导率测量方法可迅速反映水汽品质的变化,同时能减少机组频繁启动时仪表的冲洗时间,大幅降低取样水量。该方法对推动电站化学监督水平的提升及综合防治水汽系统设备腐蚀具有重要意义。

土壤溶液电导率测量仪设计

电导率是反映土壤电解液电流传导能力的一个重要电化学量,也是土壤性状检测中的一项重要指标。本系统采用电极法测量方式,利用电阻分压和比例放大,通过电压测量值间接获取土壤溶液的电导率。为了避免直流供电所造成的传感器极化效应,采用交流源激励方式。为了改善精度,在后续数据处理中进行了基于线性拟合的校正。量程的自动切换由单片机控制。本系统具有精度高,量程宽,换挡便捷的特点,且自动化程度较高,成本低,已实现产品化。

基于范德堡法的溶液电导率绝对测量方法

将范德堡电阻率测量方法用于溶液电导率的测量中，设计了封闭式四电极电导池；测量系统采用交流微电流源提供激励信号，对响应信号进行放大与处理，通过微机系统实现与上位机的通信与控制。研究了范德堡法电导率测量的影响因素，通过对标准溶液的测量，验证了该方法测量范围可达0～40 mS／cm、测量误差控制在±1％，可以作为电导率基准测量方法。

基于虚拟仪器技术的土壤电导率测量仪器研究

该文针对传统土壤电导率测量仪器准确性低、实时性差等问题,根据土壤电导率的测量原理,采用NI公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW和数据采集卡,采集土壤温度和电导率等参数,设计了一种土壤电导率测量仪器,通过简单的操作便可测量不同温度下的土壤电导率,并实现数据的显示、保存、打印和网络传输等功能。该仪器利用温度校正方法消除温度变化给电导率带来的测量误差,对氧化钾标准溶液电导率的测试结果表明,该仪器具有较高的测量精度,可以广泛应用于土壤电导率的测量中。该研究为多参数的正确测试提供了一种简便的方法。

四电极质子补偿法测量质子交换膜的电导率

对已有的质子交换膜电导率的测试方法进行了分析,针对影响准确测量电导率的因素而设计了一种四电极质子补偿测试法.结果表明,该方法与传统的四电极测试法相比,简单方便、精度较高,能有效地避开极化与测量时间的影响,具有广泛的实用性.

电导率双频测量法鉴别地沟油

应用电导率双频测量法消除了常规电导率测量法在地沟油鉴别过程中电导池的极化效应与电容效应。用不同质量浓度Na Cl溶液样品在0~100 mg/L范围对测量系统线性度进行测量,获得的线性拟合相关系数R2为0.996 7,显示测量系统在测量范围内具有良好的线性相关性。通过在电导池中加载750 Hz与1 500 Hz两个具有倍频关系的正弦信号,在25℃恒温下采用单盲测试法对菜籽毛油、精炼菜籽油、一级大豆油、地沟油及按不同体积分数制备的掺假油样品进行了测量。结果表明：电导率双频测量法测量结果的相对不确定度为0.36%~0.60%,与常规电导率测量法相比,测量精度更高,测量方法更可靠。

金属薄板电导率的四探针测量法

介绍了用镜式检流计测量金属薄板电导率的四探针测量方法．这一方法是应用恒定电场理论；通过无限大金属薄板上的电流馈入点，测定任意点的电位，来获得薄板的电导率．此测试过程简单，所需要的设备少，且测量精度高，不仅适用于金属材料，对半导体及其它导电材料同样适用，在科研、生产中有较高的实用价值。

基于磁声电耦合的电导率测量实验系统

为了验证磁声电非接触式电导率成像检测方法,研制了一种基于电磁场和声场耦合效应的非接触式电导率测量实验系统。论述了电磁场和超声波耦合的基本原理,设计并实现了非接触式电导率测量实验系统。针对激励脉冲干扰强、信号微弱的特点,研制了微弱电磁信号检测系统和屏蔽式电磁检测实验平台,同时还研制了高压、窄脉冲超声激励源。将8种不同浓度氯化钠溶液制成不同电导率的明胶仿体,利用上述自制实验平台对其进行了磁-声-电非接触式电导率测量实验,测量结果与标定电导率基本吻合。利用磁声电效应对低电导率仿体进行了非接触式测量实验,验证了其在生物组织非接触式电导率测量方面的有效性。

EH4连续电导率测量在哈达门沟矿区的应用效果

内蒙古包头市哈达门沟金矿是内蒙古中西部唯一的大型岩金矿床。本文通过应用EH4连续电导率测量仪对矿区进行测量,通过对资料进行解译,较清楚的反应了山前断裂、F1断裂、山前钾化带24号脉群的空间形态,对矿区深部形态反应清晰,为下一步工作提供了基础地质资料。

基于比较测量法的冷却循环水系统电导率检测仪研究

电导率检测在冷却循环水系统中有关键性的意义,它可揭示水循环系统中结垢的速度与水质利用率.针对敞开式冷却循环水系统,设计了一套高精度水质检测仪系统,介绍了其传感器模块,提出了利用比较测量法提高电导率测量的稳定性,抑制内部产生的误差和外部的部分干扰,通过去极值平均滤波、一阶惯性滤波方法来减少测量误差,从而得到了一个高精度的电导率检测系统.

四电极质子补偿法测量质子交换膜的电导率

对质子交换膜电导率的测试方法进行了分析,针对影响准确测量电导率的因素而设计了一种四电极质子补偿测试法。研究结果表明,该方法与通常采用的四电极测试法相比,简单方便、精度高,能有效地避开极化与测量时间的影响。