专利汇可以提供一种不同温度下土壤动态电阻特性试验方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种不同 温度 下 土壤 动态 电阻 特性试验方法,该方法包括搭建测试装置,测试装置包括含左右 电极 和温度 传感器 的土壤箱,通过温度分析仪、数字 控制器 和温控装置控制箱内温度;冲击 电流 发生模 块 输出端连接到 分压器 的高压端,分压器的高压端连接到左 铜 电极,右铜电极连接到接地模块;试验方法还包括土壤填充以及温度设定、测量土壤样品在当前温度T时的 电压 与电流以及评估土壤动态电阻特性等步骤。本 发明 可准确评估土壤动态电阻特性,有利于研究温度与土壤动态电阻之间的关联性。试验方法基于全时域电阻动态 波形 ,可准确表征电阻波形曲线变化规律,进而有效评估出不同温度下土壤试品电阻的动态特性。,下面是一种不同温度下土壤动态电阻特性试验方法专利的具体信息内容。
1.一种不同温度下土壤动态电阻特性试验方法,其特征在于,包括以下步骤第一步:搭建计及温度的土壤动态电阻测试装置:装置包括土壤动态电阻测试箱(06);
土壤动态电阻测试箱(06)的内壁设置有温控装置(08);土壤动态电阻测试箱(06)左侧内壁设置有左铜电极(05),右侧壁设置有右铜电极(07);左铜电极(05)和右铜电极(07)均为竖直圆盘;土壤动态电阻测试箱(06)上面板设有螺钉(02);土壤动态电阻测试箱(06)的左上部、右上部、左下部和右下部分别设置有第一温度传感器(01a)、第二温度传感器(01b)、第三温度传感器(01c)和第四温度传感器(01d);土壤动态电阻测试箱(06)以外的装置包括冲击电流发生模块(12)、分压器(13)、接地模块(11)、温度分析仪(14)、数字控制器(15)、电流采集模块(16)、上位机(17)、高压电缆(18)、电缆接头(03)以及铜导线(19);
其中:第一温度传感器(01a)、第二温度传感器(01b)、第三温度传感器(01c)和第四温度传感器(01d)均连接到温度分析仪(14)的输入端,温度分析仪(14)的输出端分别连接到数字控制器(15)和上位机(17);数字控制器(15)连接到温控装置(08);冲击电流发生模块(12)输出端连接到分压器(13)的高压端,分压器(13)的高压端通过高压电缆(18)和电缆接头(03)连接到左铜电极(05),左铜电极(05)紧贴土壤动态电阻测试箱(06)左侧内壁;冲击电流发生模块(12)的接地端和分压器(13)的接地端均连接到接地模块(11);右铜电极(07)紧贴土壤动态电阻测试箱(06)右侧内壁,并通过铜导线(19)连接到接地模块(11);分压器(13)的通信端连接到上位机(17);电流采集模块(16)测量端连接到铜导线(19),电流采集模块(16)通信端连接到上位机(17);
第二步:进行土壤填充以及温度设定:拧开上面板螺钉(02),打开土壤动态电阻测试箱(06)的上面板,填充土壤样品,之后盖住上面板,拧上螺钉(02);通过第一温度传感器(01a)、第二温度传感器(01b)、第三温度传感器(01c)和第四温度传感器(01d)监测箱内温度;设定试验温度为T,若测量温度超过误差允许上限值Tmax,则数字控制器(15)启用温控装置(08)的降温模式进行降温;若温度低于误差允许下限值Tmin,则数字控制器(15)启用温控装置(08)的升温模式进行升温;控制土壤动态电阻测试箱(06)中土壤样品的温度在试验温度T误差允许范围内;
第三步:测量土壤样品在温度T时的电压与电流:当土壤样品测量温度稳定在试验设定温度T误差允许范围内时,启动冲击电流发生模块(12),通过分压器(13)测量左铜电极(05)和右铜电极(07)间的电压并传输给上位机(17);通过电流采集模块(16)测量流经左铜电极(05)和右铜电极(07)的电流并传输给上位机(17);
第四步:评估土壤动态电阻特性:通过上位机得到的电压和电流,获取土壤动态电阻全时域R(t)波形曲线,并提取出电阻最小值R(t)min、电阻最大值R(t)max、有效电离时间Δt1以及有效恢复时间Δt2,在上位机上计算土壤在冲击电流下的平均下降速率k:
式中,R(t)min为R(t)波形曲线中电阻最小值,R(t)max为R(t)波形曲线中电阻最大值,Δt1表示R(t)从电阻最大值R(t)max下降到电阻最小值R(t)min的时间间隔;
计算R(t)min与k的复合评判因子q1:
计算R(t)min与Δt1的复合评判因子q2:
计算最小曲率半径γ:
其中,
式中,tm∈[ta+0.1,tb),ta为R(t)max对应时刻,tb为R(t)min对应时刻;上式表示在R(t)波形曲线下降的时间段内,从ta+0.1时刻开始,每间隔0.1μs,计算各个时刻所对应的曲率半径,由此可计算出最小曲率半径;
结合最小曲率半径γ计算考虑温度的修正系数k1:
式中,T为试验温度;
计算评判余项q3:
q3=0.089log(0.433Δt1+0.518Δt2-42.108)-0.0281log(R(t)min+2.37)式中,Δt2表示R(t)从R(t)min上升至有效恢复电阻R(t)eff的时间间隔;其中:
R(t)eff=R(t)min+0.8(R(t)max-R(t)min),R(t)eff表示R(t)从电阻最小值R(t)min逐渐恢复,当恢复量为80%最大下降差值(R(t)max-R(t)min)时所对应的电阻值;
综合上述计算,对土壤在该冲击电流与温度下的动态电阻特性评判因数为:
q=k1(q1+q2)+q3
根据q的取值范围进行土壤动态电阻特性的表征;
第五步:不同温度下土壤动态电阻特性试验:根据试验要求,设置不同温度,并重复第三步和第四步,进行不同温度下的土壤动态电阻特性评估。
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