摘要：作为一项重要的保护性耕作技术，深松整地对于改善耕地质量、提高作物产量意义重大。深松深度是评价深松作业质量的一个重要指标。对目前常用的深松作业深度检测方法基本原理进行分析，并对其优缺，氛进行了对比。

    0 引言
    深松作业是实施保护性耕作的重要技术保障措施。实践表明，深松作业有利于作物的生长发育和提高作物产量。深松整地时，土壤被深松铲陆续抬起后又逐步回落到原位，通过土壤的上下移动以及撕裂、挤压和扰动作用，有效破坏犁底层，从而达到改善土壤耕层结构、增强土壤蓄水保墒和抗旱防涝能力的目的。深松深度是评价深松质量的主要指标之一，作业深度是否合适和达标，直接影响深松作业质量。早期作业深度是人工使用铁棍、卷尺抽查。受人为因素和土壤条件的影响，测量精度难以保证。尤其对于松软的土壤，沟底与已耕土壤很难分清，直接影响到手工测量的准确性；其次，手工测定只能得到有限的离散数据，无法测量耕深的连续变化情况，这样就会给数据处理、动态特性方面的研究带来不便。另外，人工测定耕深劳动强度大、效率低，而且极易产生人为误差。为加强对作业质量的监控，近年来科研工作者针对深松深度检测进行了大量的研究。其中超声波测距、随地仿形机构检测、机具姿态综合探测等深松质量动态监测方法备受关注和青睐。

    1 超声波测距
    超声波测距的原理采用渡越时间法，即
                      L＝Ct/2（1）
    式中L----测试距离；
      C----声波在介质中的传输的速率；
      t----声波传输所用的时间。
    在使用时，如果温度变化不大，则可认为超声波的声速是基本不变的，如果测距精度要求高时，则应采用温度补偿的方法加以矫正。
    超声波在空气中传输速率为：
                    C＝C0＋0. 607 T（2）
式中T----绝对温度；C0 =331.4 m/s。
    因为超声波遇到障碍物立即返回，因此无法直接测量耕深，所以采用间接法检测耕深，如图1所示。先测工作初深松机架与地面的距离L1，然后再测得深松铲到达最大深度时深松机架与地面的距离L2，则更深L为：
                      L＝L1－L2（3）
式中L1----深松机架与地面的距离；
      L2----刀具到达最大深度时深松机架与地面的距离；
      L----耕深。

    2 随地仿形机构检测
    依据螺管形差动变压器原理（如图2所示），将位移变化转换成电压信号，并经V/F转换器将电压信号转换为频率变化量输出。滑掌和圆柱形铁心连接成一整体。工作时，滑掌走在未耕地上，当滑掌随地面起伏时，带动耕深传感器铁心在保护套内上、下移动，将耕深转换为频率输出。

    差动变压器的线圈中心插入圆柱形铁心，次级线圈N1及N2反极性串接，整个螺管形变压器安装在保护套管内。当初级线圈N加上激励交流电压时，次级线圈N1及N2分别产生感应电势u21与u22，其大小与铁心位置有关，当铁心在中心位置时，u21=u22，输出电压u0=0。铁心向上运动时u21＞u22；铁心向下运动时u21＜u22。根据u0的值可以换算到铁心位移量，从而可确定其耕深。

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