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水土流失已成为当今世界各国所面临的最严重的环境问题之一,为研究、监测和预防水土流失,需加强对坡面径流的研究,因此对径流采样技术提出了越来越高的要求。随着单片机技术的广泛应用,可充分地发挥其优势,通过模块化设计,开发功能强大的自动采样仪器,以实现提高采样的效率、减轻劳动强度的目的。本论文的主要工作内容如下：(1)分析现阶段坡面径流的采样方法和采样设备的发展状况,对其进行合理的分析,提出了本文的研究内容,设计一种基于流量大小自动采样的采样系统,以改变传统的人工采样方式。(2)对采样系统进行总体规划设计,提出了本文的设计方案,并针对设计方案引入了模块化设计思想,通过模块化设计完成了对各功能模块的硬件选型和软件开发工作。(3)对采样系统的采样仪器进行了机械结构设计,主要完成了超声波明渠流量计和水样采集器两部分的机械结构设计。通过合理的机械结构设计,使采样系统运行稳定,同时降低整个系统的生产成本和提高仪器的使用性能,特别是方便了采样瓶的存放。(4)完成了超声波明渠流量计的人工标定试验,通过试验确定了流量系数C值,并利用流量系数进行了自动采样试验,完成了人工采样数据与自动采样数据的对比,进行了误差分析,验证了系统的合理性。(5)概括了全文的研究内容和创新点,并对今后的研究方向和内容提出了展望。综上所述,本文在分析现有的采样方法和测量仪器优缺点的基础上,提出了一个新研究课题,研制一种基于流量大小自动采样的采样系统,以取代人工测量方式,在吸收现有仪器优缺点的基础上,设计一种新的采样仪器,实现坡面径流水样采集的信息化、智能化和自动化。