马铃薯生产土壤肥料检测仪器提供技术支撑 检测仪常见问题解决方法

土壤肥料检测仪器检测马铃薯生产产地土壤成分，确保马铃薯生产产量。马铃薯也就是土豆是我们重要的食物来源之一，马铃薯适合种植在轻质的酸性土壤上，为了实现马铃薯增产增收，就要改善种植地的土壤养分，这必然离不开肥料的使用，通过土壤肥料检测仪器可以帮助检测土壤中所含的营养成分，集合马铃薯生长期所需的养分，为科学施肥提供技术支持，减少肥料浪费，减轻土壤污染。

由于马铃薯整个生长发育阶段的不同，所需要营养物质的种类和数量也会不同，对于氮、磷、钾等元素的吸收就会出现差异，开花之前对钾元素的需要最高，可以到达九成以上，磷、氮元素的也达到了七成，而到了生长发育后期，吸收氮、磷元素较多，占据三成左右，钾元素的需求也非常少，综合来看，马铃薯种植过程中应该多施加钾肥，对氮、磷肥的使用应该加以控制。

土壤肥料检测仪器可以检测土壤中养分含量，从而测定这些养分对马铃薯的供应量，通过结合作物不同时期对氮、磷、钾元素的需要量，就可以得出我们在种植过程中所需要的氮、磷、钾肥的用量，通过理论数据和实际栽培相统一，改善马铃薯的薯块品质和产量，达成增产增收的效果，真正改善农民收入。

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摘要：以标准的圆柱齿轮和被测非圆齿轮在设计的双啮仪上啮合，用光栅测出实际中心距的变动量和理论中心距变动量进行比较，用微机处理比较得出的数据，绘出误差曲线，直观地反映非圆齿轮的径向综合误差和一齿径向综合误差。

关键词：非圆齿轮；双面啮合；微机处理；误差

分析了非圆齿轮的误差及主要影响因素之后，提出了用双面啮合综合测量的方法来检测非圆齿轮。这样做的好处在于简化了非圆齿轮检测的方法，提高了效率，分清了误差产生的来源，因此是一种较为理想的方法。本文作者以椭圆齿轮为例，详细论述了双面啮合仪的结构设计、软件设计和误差数据处理，研究了非圆齿轮综合误差的影响。

1　结构设计

由于非圆齿轮种类繁多，形状比较复杂，结构变化大，因此给结构设计造成了一定困难，必须有相应的结构才能满足检测非圆齿轮的需要。

1.1　仪器的工作原理

双啮仪的基本结构示意图见图1，被测齿轮装在仪座的导轨上滑动的主滑架的心轴1上，标准齿轮装在固定架的心轴2上，按两齿轮理论中心距的最小值调整主滑架的位置，主滑架靠弹簧的弹力靠向固定架，使两个齿轮进行紧密无间隙的啮合。转动被测齿轮时，检查由于齿轮加工误差引起的中心距的变化来综合反映被测齿轮的径向误差。其中心距的变化量由位移传感器——光栅来测量。通过信息处理线路将位移量送到微机，微机进行数据处理，之后将误差读出，并打印出误差曲线。

图1　双啮仪的基本结构

1.2　仪器的软硬件框图

微机控制双啮仪必须将光栅测得的数据传输到微机中去和理论数据进行比较，最后得出误差。为此，设计硬件框图如图2所示。

图2　设计硬件框图

不同的非圆齿轮，其节曲线方程不同，双啮仪的理论中心距数值也不一样，具体的数据处理软件不同，但它们的数据处理方法是相同的。

2　功能验证

2.1　举例计算

有一椭圆齿轮，由于几何偏心，其回转中心向几何中心方向移动了0.05 mm，如图3所示。

图3　圆柱齿轮与非圆齿轮的啮合

椭圆齿轮节曲线方程为：

式中：a为椭圆齿轮的长半轴，e为椭圆齿轮的偏心率，，其中c为椭圆对称中心到焦点的距离，b为椭圆的短半轴。

从上式中可以看到针对不同φ1，有不同的理论向径r1，Y1与标准的测量齿轮半径r2的和就是不同时刻的理论中心距。

由于几何偏心，椭圆齿轮的回转中心向几何中心移动了0.05 mm，这里可以计算出中心距变动后的节曲线向径的值。图3中，B为椭圆节曲线上任意一点，由于中心距变动，回转中心O₁偏移至O′₁，在三角形O₁BO′₂中，根据余弦定理：O′₁B＝〔r²₁＋o₁o²₁－2r₁o₁o′₁cos（π－φ₁）〕^1/2，由此可知O′₁B和r₁之间的差值，就是中心距变动后的节曲线上任一点的向径误差，即Δr＝O′₁B－r。

2.2　误差数据处理

以φ₁为横坐标，以Δr为纵坐标，用C语言编写数据处理程序，计算数据绘出误差曲线，如图4所示。

图4　误差曲线

从误差曲线中可以看出：

φ₁从0至2π变化，则Δr有相应的变化，Δr的最大变化量为0.05×2(mm)，即由于有0.05 mm的几何偏心，产生的径向综合误差为0.05×2(mm)。

当然，可以将φ₁继续细分，求出一齿径向综合误差。根据推算，中心距在200 mm以内的非圆齿轮，其节曲线向径变动小于0.05 mm，相当于圆柱齿轮的8级精度。

3　结论

用标准圆柱齿轮和被测非圆齿轮双面啮合，可以测出径向综合误差和一齿径向综合误差，此双啮仪结构上局限性小，不同形状被测非圆齿轮其微机处理程序不一样，但测量过程是一样的，能直接地反映被测非圆齿轮的误差。

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