经典外文翻译底土的土壤结构和饱和导水率毕业论文Word格式文档下载.docx
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Toovercomethesedifficulties,pulsegeneratorsofprogrammableamplitudeandratehavebeenproposed.Abdel-Aal[1]presentedaprogrammablerandompulsegeneratorwheretheheightandseparationofindividualpulsesarecontrolledbysoftware.Butinhisschemethepulsesarereleaseddirectlyfromadigital-to-analogconverter(DAC),thushavingthetemporalcharacteristicsoftheDACoutput.Ourpurposeistogeneratevariableheightanalogpulseswithsimilarshapetothatreleasedbynucleardetectors.
Thelow-costPPGpresentedhereisintendedtointroduceeverydetectorchannel,thepulsesreleasedbyanyparticlefluxsupposedtobeencounteredbytheinstrumentonrealexperiments(inourcase,onouterspaceenvironment).Theproposedpre-calibrationschemeissketchedinthediagramofFig1.Forabignumberofsimulatedevents,theenergysignalsreleasedatthedifferentdetectorsofthetelescopearestoredonapersonalcomputer(PC).Foreachindividualevent,theenergysignaldataaresentthroughabidirectionalRS-232-ClinetothePPG,whichtransformstheresultsofthesimulationintorealpulsesandsendsthemtotherealinstrument.
Fig1
2PPGdescription
ThedesignofthePPGisdividedintotwofunctionalmodules:
digitalelectronicsandanalogelectronics,whoseblockdiagramsareenclosedindashedboxesshowninFig2.ThedataarrivingatthedigitalmodulefromthePCaresentto12bitDAC.TheDACoutputvoltagesaretransformedintheanalogmoduleintosuitablepulses,readytobeintroducedintothetestinputoftherelateddetectorchannelofthetelescope.
AnaloganddigitalmodulesaredescribedwithsomedetailinSections2.1and2.2.InSection2.3wedescribesomenoiseproblemsrelatedwiththemicrocontroller,andthewaywefoundtosolvethem.
2.1Analogmodule
Thismodulemustbecapableofproducingsignalpulsessimilartothosegeneratedinthedetectorsbythepassageofenergeticchargedparticles,whoseshapecanbedescribedbythefollowingfunction:
(1)
TherelevantsignalparametersarethepulseheightoramplitudeA,therisetime
andthefalltime
(hereexpressedas1/etimesratherthan10-90%times).Usingsemiconductordetectors,typicalvaluesfor
and
areapproximately5nsand10us,respectively.
Ourparticulartelescopehasfourdetectors,thereforefouralmostsimultaneouspulseswithdifferentamplitudes
havetobegeneratedforeachsimulatedevent.Theseamplitudesaresentbythedigitalmoduletotheanalogmodule,togetherwithastartpulse(seeFig2).Thecommunicationisperformedthroughacouplercircuitforisolationpurposes.Thestartsignalissenttoareferencepulsegenerator,whichgeneratesapulseofconstantamplitude,riseandfalltimes.Oneoftheinputsofeachmultiplieristhisreferencepulse,andtheotherisoneoftheDACamplitudesignals.Thus,everymultiplieractsasamodulator:
whenthereferencepulsearrives,themultipliergeneratesasimilarpulsewhoseamplitudeistherespectivevoltagegivenbythedigitalmodule.
Thereferencepulsegeneratoristhemostcriticalelementinthesystem,becauseanynoiseinthereferencepulsewillbepresent(andnotindependently)ineachoftheoutputsignals.ThecoreofthiselementisthecircuitshowninFig3.Beforeastartpulsearrivestothereferencepulsegenerator,thecapacitor
ischargedatvoltage
ultra-precision,guaranteedlong-termdriftvoltagereferencehasbeenusedforthispurpose(MAX677BCPP).Oncethecapacitor
presentstablevoltageandastartpulseisgenerated,thiscapacitorisconnectedto
switchingtherelay
.Inordertoavoidthecharacteristicglitchesofthemechanicrelays,amercuryrelayhasbeenused.Mikhailov[2]haspointedoutrecentlythelimitedpulserate(~100pps)achievablewithmercuryrelays,butwefocusesonmodulatingthepulseamplituderatherthanreachingahighpulserate.When
isconnectedto
theequationsdescribingtheevolutionofthecircuitofFig3arethefollowing:
(2)
Thesolutionofthislinearsystemwiththeconditions
givesanoutputpulse
withthefunctionalform
(1)andamplitude
.Thoughtheriseandfalltimesdependonresistorandcapacitorvaluesthroughacomplicatedalgebraicexpression,for
(conditionfulfilledhere)thefollowingapproximateexpressionshold:
(3)
Thevaluesandcharacteristicsofcapacitors,resistorsandreferencevoltagearegiveninTable1;
forthesevalues
nsand
.Theshape,riseandfalltimeofthereferencepulseareshowninFig4.
Fig4.Oscilloscopeimagesofthereferencepulserise(left)andfall(right)flanges.Thequotedvaluesofriseandfalltimereferto10-90%oftheamplitude.Thevaluesof
inthetextreferto1/eoftheamplitude.
Thereferencepulsegeneratormustpresentverygoodtimestabilityagainsttemperatureandpowersupplyvariations,aswellasnoiseimmunity.Inordertomeettheserestrictions,specialcomponentshavebeenused,andthereferencepulsegeneratorhasbeenplacedinsideaFaradaycupwiththeaimofisolatingitfromtherestofthesystem.
Inordertorespondtothehigh-frequencycomponentsofthereferencepulse(risetime~5ns),themultiplierAD834,whichpresents4nstransitiontime,hasbeenchosen.
Theoutputrangeprovidedbythemultipliers0-1000mV,andtheoutputsignalsofeverydetectorchannelaredigitizedby0-4096bitADC.Thus,everymultiplieroutputmustbeadjustedtocoverthecorrespondingADCrange.Thisrequirementisfulfilledbysuitablepiattenuators,thatmatchthePPGoutputandtestinputcharacteristicimpedances,whileadaptingtheoutputandinputranges.Theseattenuatorscanbeeasilychangedtomatchanydetectorchannel.
中文翻译:
底土的土壤结构和饱和导水率
摘要
饱和导水率
,是在从耕作层和底土中采集来的土壤样品上衡量的。
自然产生的土壤容重的范围,是通过对不同年份有或没有轮轨的不同作物取样而得来的。
据研究发现,对耕作层来说,
的对数与容重之间存在着相当好的线性关系。
然而,对于底土,
的价值通常在于能发现相应耕作层的回归线。
底土的这种过度的导水率,是由于水力传导的生物过程,尤其是源渠道的存在。
耕作层较低的渗透系数,相对于底土,是由于这些生物过程被耕作破坏。
已经提出了一种简单的模型,在这种模型中,土壤质地和渠道根源都分别有利于
的整体价值。
我们可以得到这样的结论,底土耕作通过潜在的环境危害可能导致
的严重降低,除非它是定期重复的。
关键词:
容重,源渠道,底土,耕作
1介绍
饱和土的渗透系数对农业生产和环境保护都具有重要意义。
,控制水渗透到土壤中,特别是在长期内。
较低价值的
与土壤表面的冲水,厌氧(降低)的土壤条件,径流,洪水和侵蚀等有关。
特别重要的是耕种层下方土壤层的
,这一层我们称之为“底土”。
在很多情况下,这一层已被来自重型车辆以及对底部的耕作(如犁)的综合压力所压实。
在波兰,主要耕作的深度通常是25cm。
“耕作层”(0-25厘米深)和“底土”(>
25厘米深)往往具有相同的粒度分布,因此他们的水力特性可以直接进行比较。
2理论
土壤中的水电导率类似于一个电阻网络的导电性。
当有明显不同的运输方式时,土壤可以作为一种简单的并行电阻网络模型,如图1所示。
图1通过微观,中观和宏观结构孔隙对土壤的电阻模拟。
在这种情况下,电流是水流的模拟。
当所有样品具有相同的大小时,电导与电导率成正比。
在这种情况下,电导率是加法因子,总电导率可以表示为:
本文中所述的波兰土壤粘土含量低,并且宏观结构的特征,如干燥裂缝,通常不会发生。
因此,我们可以假设
,并只考虑前两个条件。
由于K的取值范围广,我们绘制其取对数后的图(以10为底)
3土壤和实验方法
土样从波兰四个不同的地点采集。
关于采集地和土壤成分的信息见表1。
从耕作层中采集的样本通常从10-16厘米深度区间内收集,从底土中采集的样本通常是在30-36厘米深度区间内收集。
表1实验土壤
地点A和D位于我们研究所(永格)中的实验站点内,而地点B和C是私
立的,为一个商业农场。
没有使用压实处理。
相反,已发现的不同密度的土壤作为一个在不同时期抽样,使用不同作物轮作以及采用其他管理措施的结果出现。
的测量,使用了下降头法(哈特格和浩1992年)。
的样品直径8厘米并有8厘米的长度。
净容重的测量是在从100cm3不锈钢筒中收集的样本中进行的。
4结果
四个不同试验点的饱和渗透系数的测量值如图2所示。
这些图上的每个点代表了
的10个相似值的几何平均数,并且,容重样品的四个近似值的算术平均
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