Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nâng cao hiệu quả của hệ thống đo mưa sử dụng phương pháp quang học

Nâng Cao Hiệu Quả Của Hệ Thống Đo Mưa Sử Dụng Phương Pháp Quang Học

Tác giả: Lai Thị Vân Quyên

Lĩnh vực: Kỹ thuật Điện tử

Nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu, nâng cao độ chính xác của phương pháp đo kích thước và vận tốc hạt mưa bằng phương pháp quang học. Nghiên cứu đề xuất biểu thức và thuật toán xử lý dữ liệu để tính toán đường kính và vận tốc tương đương của hạt mưa, từ đó hoàn thiện công nghệ đo bằng cách cải tiến các thành phần như nguồn sáng, trục quang và hệ thống xử lý. Luận án cũng bao gồm thiết kế, chế tạo thiết bị đo kích thước, vận tốc hạt mưa và các tham số mưa, có khả năng ứng dụng trong hệ thống giám sát khí tượng và đánh giá xói mòn đất.

Mục lục chi tiết:

• Lời cam đoan
• Lời cám ơn
• Các ký hiệu được sử dụng
• Danh mục các thuật ngữ viết tắt
• Danh mục các hình vẽ
• Mở đầu
• Chương I. Tổng quan các phương pháp đo kích thước hạt mưa
• 1.1. Tổng quan về các phương pháp đo kích thước hạt mưa
• 1.1.1. Các phương pháp đo kích thước hạt mưa
• 1.1.2. Đo đồng thời kích thước và vận tốc hạt mưa bằng hiệu ứng quang học
• 1.1.2.1. Đo kích thước và vận tốc hạt dựa trên mức hoặc một xung quang điện
• 1.1.2.2. Đo kích thước và vận tốc hạt dựa trên hai xung quang điện
• 1.2. Đánh giá và lựa chọn phương pháp đo nghiên cứu, cải tiến
• 1.3. Xây dựng bài toán nghiên cứu và nội dung công việc cần thực hiện
• 1.4. Kết luận chương I
• Chương II. Nghiên cứu, nâng cao độ chính xác của phương pháp đo vận tốc, kích thước hạt mưa
• 2.1. Mô hình đo và những hạn chế
• 2.2. Đề xuất về khoa học
• 2.2.1. Cơ sở khoa học xây dựng biểu thức, thuật toán xử lý số liệu
• 2.2.1.1. Phương pháp thực nghiệm để trích xuất các xung quang điện
• 2.2.1.2. Phân tích các xung quang điện
• 2.2.2. Đề xuất biểu thức, thuật toán xử lý tính kích thước và tốc độ hạt
• 2.2.2.1. Biểu thức tính kích thước hạt
• 2.2.2.2. Biểu thức tính vận tốc hạt
• 2.2.2.3. Đề xuất thuật toán tính kích thước và vận tốc hạt
• 2.3. Đề xuất hoàn thiện công nghệ
• 2.3.1. Thay thế nguồn sáng
• 2.3.2. Thay thế cơ cấu gá đỡ và điều chỉnh trục quang
• 2.3.3. Hoàn thiện phần cứng xử lý dữ liệu
• 2.3.4. Thiết kế, chế tạo phần cứng thiết bị đo
• 2.3.5. Hiệu chỉnh thiết bị đo các thông số mưa của luận án
• 2.4. Đánh giá mô hình toán học đề xuất cho dạng hai chồi xung của luận án với nghiên cứu gốc
• 2.5. Kết luận chương II
• Chương III. Xây dựng mô hình thực nghiệm, phân tích và đánh giá kết quả đo đạc trên mô hình đề xuất
• 3.1. Đánh giá phương pháp tính kích thước đề xuất với nghiên cứu gốc bằng thực nghiệm
• 3.1.1. Tham số đánh giá
• 3.1.2. Mô hình đánh giá
• 3.1.3. Kết quả và đánh giá
• 3.2. Triển khai, đánh giá thử nghiệm trong phòng thí nghiệm
• 3.2.1. Kịch bản đánh giá 1 thử nghiệm với viên bi sắt
• 3.2.2. Kịch bản đánh giá 2 thử nghiệm với hạt lỏng thả từ ống nhỏ giọt
• 3.2.3. Kịch bản đánh giá 3 thử nghiệm với mô hình tạo mưa
• 3.3. Thử nghiệm thực tế và đề xuất xử lý số liệu đo ứng dụng đánh giá xói mòn
• 3.3.1. Mô hình kịch bản đánh giá
• 3.3.2. Phân tích, xử lý số liệu thông số trận mưa đo được và đề xuất ứng dụng đánh giá xói mòn đất ở Việt Nam
• 3.4. Kết luận chương III
• Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo
• Các công trình công bố liên quan
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục
• Phụ lục 1. Hình xung quang điện khi thả các viên bi sắt đường kính khác nhau qua khoảng đo của thiết bị và một số đánh giá sơ bộ
• Phụ lục 2. Bản vẽ thiết kế phần điện tử của thiết bị đo mưa cải tiến
• Phụ lục 3. Các kết quả đo với mô hình thử nghiệm với viên bi sắt
• Phụ lục 4: Cách hiệu chỉnh phần cứng thiết bị đo mưa đã chế tạo
• Phụ lục 5. Module phần mềm tính toán các tham số hạt mưa và trận mưa