超音波による代掻き後の水田土壌硬度計測

利用超声波测量耕后稻土硬度

基本信息

批准号：
16780182
负责人：
海津裕
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Hokkaido University (2006)The University of Tokyo (2004-2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16780182/
关键词：
代掻き水田土壌超音波硬度水田土壌粘度縦波音速土壌硬度

项目摘要

平成18年度(実用オンラインリアルタイムシステムの開発実験)前年度までの実験では,超音波発生器からのインパルス波を,超音波トランスデューサに伝え,土壌中を伝播した超音波をもう一つのトランスデューサで受信し,増幅器によって信号の増幅を行った後,デジタルオシロスコープによってデータの記録を行った.受信した信号波形の振幅,位相から硬度の推定を行ってきた.硬度推定を行う際,これまでは,すべて,デジタルオシロスコープや,ファンクションジェネレータなど汎用の計測器によって行われていた.計測データは,一度,オシロスコープのZipドライブに保存され,それをパソコンで読み込み,表計算ソフトウェアや,数値解析ソフトウェア上で解析を行ってきた.平成18年度には,これまでの結果を用い,パーソナルコンピュータに,オシロスコープボード,ファンクションジェネレータボードを組み込み,オンラインで計測,解析が行えるシステムを開発した.このシステムでは,グラフィカルプログラミング言語LabVIEWによって,直接ボードの制御を行うことができる.また,解析用の関数を多数含んでいるため,フィルターや,統計処理などをプログラムすることが可能である.これまで,オフラインで行っていた解析をリアルタイムで行えるようにした.具体的には,アルゴリズムの中に,超音波発信部,振幅測定部,位相比較部,硬度推定部などを組み込んだ.これにより,アルゴリズムに柔軟性を持つリアルタイム硬度測定システムの実現の可能性が示された.

在截至上一财年（2006财年（实用在线实时系统的开发实验））进行的实验中，来自超声波发生器的脉冲波被传输到超声波换能器，并且通过土壤传播的超声波被接收器接收。另一个传感器，使用放大器放大信号后，使用数字示波器记录数据。记录接收到的信号波形的幅度和位置。迄今为止，所有硬度估算都是使用数字示波器和函数发生器等通用测量仪器进行的，测量数据一旦传输到示波器的 Zip 驱动器中，结果就会被保存。，在计算机上阅读，并使用电子表格软件和数值分析软件 2006 进行分析。利用迄今为止获得的成果，我们开发了一个可以通过将示波器板和函数发生器板集成到个人计算机中来进行在线测量和分析的系统。在该系统中，可以使用图形编程语言LabVIEW直接控制该板。此外，由于它包含许多分析功能，可以对滤波器、统计处理等进行编程。以前离线执行的分析现在可以实时执行。具体来说，该算法包括超声波发射器和振幅测量单元、相位比较部分、硬度估计部分、这证明了实现具有算法灵活性的实时硬度测量系统的可能性。