【摘 要】
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本课题来源于山东黄河河务局委托研制项目。 黄河由于其特殊的地理位置和地形地貌,凌汛时有发生,造成的危害非常巨大。要解决凌汛问题,理论和实践都需要知道冰层厚度,它是监测
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本课题来源于山东黄河河务局委托研制项目。
黄河由于其特殊的地理位置和地形地貌,凌汛时有发生,造成的危害非常巨大。要解决凌汛问题,理论和实践都需要知道冰层厚度,它是监测凌汛发生的基础。
本文首先对国内外冰厚测量的发展现状进行了分析,由于黄河水质的特殊性,黄河冰厚测量至今仍停留在钢钎人力打孔、皮尺测量阶段,黄河冰厚测量仪至今仍为空白。本文在对冰的物理参数和力学性能全面掌握的基础上,根据黄河冰厚测量的特殊要求,设计了黄河冰厚测量仪。
黄河冰厚测量仪基于直接钻孔测量原理,采用台钻式结构,充分利用冰与水在存在形态上的差异,以钻头在钻削冰层时进给速度的变化作为判断冰水交界面的特征,得出冰层的厚度。
本文对冰厚测量仪的机械结构进行了设计,并阐述了机械结构的设计思想,结构组成及结构特点等;系统采用MSP430单片机作为处理芯片,辅助以电源电路、传感器、显示及按键、通信电路等;编制了与硬件匹配的软件系统,包括数据采集运算、液晶显示、数据储存及数据的传输和处理程序等。
本文最后对样机进行了试验,性能良好,达到了预期的设计目标。
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