[發(fā)明專利]一種土壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108121235A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 吳慶寶
• 申請（專利權）人: 吳慶寶
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種土壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)，適用于土壤檢測領域。控制系統(tǒng)提出了電路控制系統(tǒng)的設計思想，對測量所需的電子線路與單片機系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的研究并采用了微機控制的電子系統(tǒng)，制成了獨立單元控制箱。所述控制電路主要包括主放大器、閩甄別電路、信號成形電路、8031單片機及單片機外圍接口等電路，8031單片機是整個儀器的控制核心。該系統(tǒng)采用單片機開發(fā)系統(tǒng)，能達到系統(tǒng)要求且降低了成本，實現(xiàn)了測試儀的小型化和智能化，保證壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)實時、準確、智能化工作。

所屬技術領域

本發(fā)明涉及一種土壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)，適用于土壤檢測領域。

背景技術

筑路工作中瀝青混合料的瀝青含量是保證公路質(zhì)量的重要指標。筑路工程部門在筑某段路前，根據(jù)所用骨料的瀝青品牌的不同，設計出瀝青含量的最佳配比，實際操作中比最佳設計值多加0.5%的瀝青會引起路面泛油并產(chǎn)生車轍，少加0.5%的瀝青會使路面產(chǎn)生裂縫并剝落。測量瀝青混合料中瀝青含量是筑路工作規(guī)范化管理的一項重要指標，筑路工程的另一技術要求是保證路基各土層的壓實度，為此碾壓前要精確測量各種拌和土的含水量。

中子慢化法的原理是當中子源的快中子經(jīng)過被測物質(zhì)時，和該物質(zhì)的原子核不斷碰撞、散射而被慢化成慢中子，氫原子是快中子最好的慢化劑，由于待測物含氫量不同，被慢化的中子在某一固定位置的中子通量也不同，由此可以實現(xiàn)對含氫物質(zhì)數(shù)量多少的探測。

瀝青和水分子都含氫，用中子射線測量物質(zhì)中含氫量是中子技術的特長，東北師大馬維超教授請得國家自然科學基金項目《瀝青、土壤水分含量測試儀的研制》，在該基金的資助下進行了系統(tǒng)的研制工作，最終實現(xiàn)了對瀝青混合料瀝青含量和拌和土含水量的測量。

自然環(huán)境中的拌和土一般含有一定的水分，拌和土中幾乎所有的氫都存在于水分中，所以同樣可以用中子慢化法確定拌和土中水分的含量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種土壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用單片機開發(fā)系統(tǒng)，能達到系統(tǒng)要求且降低了成本，實現(xiàn)了測試儀的小型化和智能化，保證壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)實時、準確、智能化工作。

本發(fā)明所采用的技術方案是：

土壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)提出了電路控制系統(tǒng)的設計思想，對測量所需的電子線路與單片機系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的研究并采用了微機控制的電子系統(tǒng)，制成了獨立單元控制箱。

所述控制電路主要包括主放大器、閩甄別電路、信號成形電路、8031單片機及單片機外圍接口等電路，8031單片機是整個儀器的控制核心。放大電路由三級組成級LF356用于實現(xiàn)主放大第一級LF356用于實現(xiàn)濾波放大，第二級LF356用于實現(xiàn)主放大，第三級CA3140用作跟隨器。兩支3DG6晶體管N1、N2組成信號成形電路，并通過R6，R5，P1組成的分壓電路供N1偏壓，同時完成閾甄別的功能。

所述主程序主要完成內(nèi)部寄存器、標志位、液晶顯示器和鍵盤初始化，當電源開關開時顯示READY，按TIME進入定時功能，顯示min，輸入測量時間，按ENTER確認，即輸入到定時器，同時返回READY。

所述自檢(SEFTEST)模塊完成儀器鍵盤的自檢，同時把結果在液晶屏幕上顯示出來。與時間配合的時鐘脈沖分頻的計數(shù)檢查，如時鐘脈沖的1000分頻作一個計數(shù)，檢查各時間檔是否正確，然后各按鍵是否正常工作，按任一鍵顯示該鍵文字，最后測標準背景計數(shù)(STD)。

所述計量模塊完成計數(shù)測量，根據(jù)所選定標號計算百分含量，首先選定時間、選定單位，其次選定標號，并確定用相應的a、b值，最后按ENTER，顯示測量時間并每隔1分顯示一次時間，時間到則顯示P，按ENTER返回READY，表示看到P值并記錄。

本發(fā)明的有益效果是：該系統(tǒng)采用單片機開發(fā)系統(tǒng)，能達到系統(tǒng)要求且降低了成本，實現(xiàn)了測試儀的小型化和智能化，保證壤水分含量測試儀控制系統(tǒng)實時、準確、智能化工作。

附圖說明