基于光纖布拉格光柵的蒸滲儀稱重方法研究.pdf

1、蒸滲儀(Lysimeter)是研究水文循環(huán)中的土壤水分下滲、地表徑流和地下徑流、水分蒸散蒸發(fā)等的一類測量裝置。高精度的蒸滲儀可以準(zhǔn)確測量農(nóng)田中土壤蒸發(fā)以及土壤水分滲透量，對于研究農(nóng)作物的生長過程，定量分析農(nóng)田水分平衡量以及實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)管理具有重要的科研作用。
　　本文在總結(jié)了蒸滲儀的發(fā)展歷程、應(yīng)用范圍和稱重方式變化的基礎(chǔ)上，提出了以光纖布拉格光柵作為蒸滲儀核心稱重傳感元件的測量方式，完成了主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實驗驗證。主要包括以

2、下幾項內(nèi)容:
　　首先介紹了蒸滲儀的測量原理，確定了蒸滲儀稱重杠桿機構(gòu)的比例和各級參數(shù)，建立稱重式蒸滲儀杠桿部分的數(shù)學(xué)模型，對整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，并分析計算了杠桿機構(gòu)全尺寸誤差。
　　其次研究了光纖布拉格光柵的傳感原理，對光纖布拉格光柵傳感器的各類結(jié)構(gòu)做了介紹與分析，結(jié)合蒸滲儀的應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)等特點選擇了適用于蒸滲儀測量方式的結(jié)構(gòu);采用有限單元法對設(shè)計的彈性體結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變的計算和分析;為提高蒸滲儀測量精度，對光纖