ENVIdata-DT 杆式土壤水温盐水势系绞/strong>
背景
土壤水分是植物水分的直接来源，植物吸收土壤中的水分、有机质等营养物质，进行生长。同时，土壤水分含量的多少，又决定着植物的生长状况的好坏。因此，测量土壤水分有着重要的实际意义。目前，国内外有很多土壤水分测定方法、/span>
杆式土壤水温盐传感器可以同时测量不同土壤剖面深度的水分、温度、盐分。杆式传感器的优点是对土壤的扰动少、/span>
该系统通过实时、连续、原位监测土壤水分、温度、水势的变化，是土壤水动力学的基础研究设备。广泛应用于农田蒸散、作物耗水、森林水文、湿地水文、草原生态、水土流失、环境污染、水循环研究等领域、/span>
系统工作原理及特炸/span>
ENVIdata-DT杆式土壤水温盐水势系统由数据采集器，杆式土壤水分、温度、盐分传感器，土壤水势传感器组成。按用户设定的测量间隔定时、自动测量土壤水分、温度盐分和土壤水势、/span>
该系统通过Internet传输数据，用户无需到测点下载数据，只要能上网，可随时查看系统运行情况、下?*和历史数据、/span>
1、杆式土壤水分、盐分传感器
PICO-T3P、PICO-Profile
Trime-PICO探头采用TDR原理，是市场?*的管弎/span>TDR探头。TDR 杆式土壤水分、盐分传感器 ，精?*、/span>
Trime-PICO探头的结构和原理
如右图：PICO-PROFILE与PICO-T3P测量单元可测量很大的区域。使?GHz的TRIME TDR技术，会有一个可控的雷达信号在两个波导间以接近光速的速率传播，沿着探管的表面，会形成一个很大的片状电磁波区域，这与CT扫描很相似，电子的波导与探管壁紧密的接触，二者之间没有空隙，这样就保证了测量区域?*化，不会受到空气对信号的减弱，这对异质性高的土壤测量十分重要。采用的 IGHz TDR 技 确保Trime-PICO 土壤水分传感器在测量土壤水分的过程中，不受土壤温度、电导率的影响、/span>TDR能在结冰下测定土壤水分。测量的土体电导率可直接换算成土壤盐分，这是电容式或频域FD 水分传感器技术无法实现的、/span>
技术指栆/span>
土壤水分测量范围 |
0?00% |
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电导率范図/span> |
0-6dS/m |
6-12dS/m |
12 -50dS/m(close to sea water) |
0-40%测量精度 |
2% |
3% |
需要材料特殊标宙/p> |
40-70%测量精度 |
3% |
4% |
|
测量重复精度 |
0.3% |
0.5% |
|
操作温度范围 |
-15℃~+50℃（可定制其他温度量程） |
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测量体积 |
3L?00mm x 150mm（/span> |
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适用土壤 |
非均质土壣/span> |
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传感器（波导体）长度 |
200mm |
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电缆长度 |
标配3.5m?芯缆 |
||
标定 |
出厂按矿物质土标定。用户可自行使用TrimeTool进行重新标定?多可?5条自定义标定曲线 |
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测量管内/外径 |
42mm/44mm |
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测量管长?/span> |
0.6m 1m?.5m 2m?.5m 3m |
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供电要求 |
7-24VDC |
||
耗电情况 |
2.3s测量过程中，12V时，?00mA |
||
PR2/4、PR2/6
PR2使用新的**传感技术使得它可以精确测量土壤**含水量。广泛适用于多种类型的土壤、/span>
原理９/span>
仪器发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量、/span>
技术指栆/span>
传感器类垊/span> |
PR2/4 PR2/6 |
测量倻/span> |
体积含水量m3.m-3?vol（/span> |
测量范围 |
0-0.4 m3.m-3保证精度 0-1 m3.m-3全量稊/span> |
测量精度 |
0.04 m3.m-3?-40℃）针对土壤进行特殊标定 0.06 m3.m-3?-40℃）使用通用的标定曲纾/span> |
含盐量容忍度 |
600ms.m-1（孔隙水电导率） |
温度范围 |
0-40℃保证精度指栆/span> -20-70℃可操作范围，IP67防水等级 |
响应时间 |
小于1科/span> |
供电 |
*小：5.5V DC?米缆线时（/span> 7.5V DC?00米缆线） **?5V DC PR2/4耗电<80mA PR2/6耗电<120mA |
输出 |
4（PR2/4）或6（PR2/6）个模拟电压值?-1V 对应0-60m3.m-3 |
缆线 |
屏蔽9芯线，标?米缆线，和M12（IP68接头（/span> 扩展缆线?米，10米，25米，*?00籲/span> |
材料 |
25.4mm聚碳酸脂，不锈钢 |
尺寸 / 重量 |
PR2/4：长?50mm 重量?.6Kg PR2/6：长?350mm 重量?.9Kg |
EnviroPro杆式水、温、EC传感?/span> 原理 采用电容原理，每隓/span>10cm测量土壤剖面的水分、温度和电导率。每个探头内间隔10cm的传感器封装在环氧树脂中，完全防水、防腐蚀。系统免维护，运行费用低。土壤水分数据采用土壤电导率补偿方法，提高土壤水分数据的测量精度、/span>4层（40cm），8屁/span>(80cm)＋/span>12屁/span>(1.2籲/span>)?6层（1.6米）?/span> 特点 |
EnvirPro 0.4?.8?.2?.6籲/span> |
l可测量各种土壤类型的土壤水分、温度、盐刅/span>
l测量得到的土壤水分值是经过温度和电导率补偿后的值，更精确、/span>
l材料防水，可全部埋入地下
参数 |
范围/规格 |
精度/响应时间 |
测量原理 |
FD原理 |
|
供电 |
6-14V DC |
|
传感器深?/span> |
EP100C-04?0cm EP100C-08?0cm EP100C-12?20cm EP100C-16?60cm |
10cm一屁/span> |
接口 |
TLL/RS232 SDI 12 |
|
电池耗电 待机状?/span> 测量过程 数据传输 |
300uA 60mA 18mA |
1.4S 0.4S |
土壤水分 |
0-100%体积含水玆/span> |
1% |
土壤温度 |
-10 - 60ℂ/span> |
1ℂ/span> |
土壤盐分 |
0-6 ds/m |
5% |
直径 |
34.5mm |
|
安装方法 |
**孔径37mm，混合砂浅/span> |
|
维护 |
无需 |
Th3杆式土壤温度传感?/span>
同时测量土壤剖面5cm 10cm?0cm 30cm?0cm ?00cm 6个不同层面的温度曲线变化、/span>
技术指标：
l测量范围? 50C...+70C
l精度?#177;0? K at 0C; 0? K at 20C; 0? K at 40C
l测量顶端材质：塑 IP68
l缆线长度?0m
l多种数据显示方式：数据，表格，图形、/span>
l供电?.2V可充电电江/span>
2、土壤水势传感器
T系列
原理
负压法，采用与植物根系从土壤中吸收水分相似的原理，当土壤中的水分减少，水势降低时，埋置在土壤中的张力计管中的水分会从多孔的陶瓷头渗出，此时张力计管中形成一宙/span>的真空度，通过测量张力计管中的真空度，就可以反映出土壤中水势的变化、/span>
T8多用途张力计 |
T4张力讠/span> |
T5张力讠/span> |
EQ系列
测量范围? 到?500 kPa (0 ?5 ?
精度? kPa ?100 kPa: 10 kPa?100 kPa -1500 kPa: 10%
使用条件：除过电导率大于 1 mS/cm的盐碱土外，可用于所有土壣/span>
输入输出：输入： 5-15 V 直流电压 ** 23 mA，；输出: 100 -800 mV 直流电压
外壳：不锈钢，尺寸重量：17 cm 4 cm 2 cm 标准电缆长度? m *多可延长?00 m 350 g
数据采集?/span>
DT系列数据采集器是一款坚固、独立、低能耗的数据采集器，具有支持U盘?8位分辨率、通讯性能可扩展及内嵌显示屏等特性、/span>
DT80的双通道隔离概念可同时使用多?0个隔离或15个共用参考模拟输入，配置扩展模块?多可通道可扩展至600个。DT系列数据支持SDI-12传感器组网，支持SCADA系统的Modbus FTP和Web接口、具有可?2V电源为传感器供电。工作温?低可?45℃、/span>
技术指栆/span>
**扫描速率?5Hz
处理器：采用18位A/D转换器，精度0.025%
存储?28Mb可无限扩展，内存可存?30?00个读数，可使用PC卡或闪存可（可存?5?00个读数）
U盘存储：兼容USB1.1或USB2.0驱动，每兆约90?00采集数字炸/span>
LCD液晶显示??6字母的LCD液晶显示?个按键用于查看通道及数采状态和功能执行
通讯９/span>RS232、USB、以太网筈/span>
采样间隔?0ms至天，可自定么/span>
输出值种类：平均值， **值， *小值， 取样 (Sample) 向量值， 累计 ( Totalize )筈/span>
工作温度范围-45~70ℂ/span>
时钟精准度：?#177;1分钟/?-40℃；?#177;4分钟/?40-70ℂ/span>
供电电压?0~30VDC
工作湿度85%（无水汽凝结（/span>
DT80９/span>
模拟输入?5个单端通道?0个差分）
脉冲通道?2?/span>
数字I/O口：8?/span>
SDI12口：4?/span>
DT82E９/span>
模拟输入?个单端通道?个差分）
脉冲通道??/span>
数字I/O口：4?/span>
SDI12:1?/span>
RS232:1?/span>
DT82I９/span>
模拟输入?个单端通道?个差分）
脉冲通道??/span>
数字I/O口：4?/span>
RS232:1?/span>
RS485/422/232:1?/span>
DT85９/span>
模拟输入?8个单端通道?2个差分）
脉冲通道?5?/span>
数字I/O口：8?/span>
RS232/422/485:1?/span>
RS232:1?/span>
ENVIdata数据传输和管琅/span>
该系统直接将数据传送到中国生态数据网上，通过对监测的生态环境因子的时序变化和相关性分析，确定监测对象的状态发展
ENVIdata 服务器软件既可以作为独立的应用软件，运行在用户的服务器上；也可以运行在澳作公司安全的服务器上，为多个用户提供数据接收服务，同时帮助用户监控野外测点硬件系统的运行状态、/span>
澳作公司ENVIdata系列生态环境监测系统是业内**成功获得 ISO9001国际质量体系认证，于2010年获的品?/span>
ISO9001 质量认证书，至今全部通过专家的年度复核，确保系统集成的品?/span> 用户采用用户名和密码登陆，只要能上网，就能浏览实时和历史数据 特点９/span> 1 生态环境信息以各种时间间隔 （分钟、每小时、每天）发送到网站上、/span> 2 用户只要能上网，既可浏览实时数据、/span> 3 中心服务器中文界面，便于操作和管琅/span> 4 提供多参数、实时或历史数据曲线国/span> 5 系统提供多站点地图显礹/span> |
ENVIdata生态环境信息系统页靡/span> |
登录页面 |
用户选择时间段绘制数据变化曲纾/span> |
历史数据浏览和下轼/span> |
视频显示界面 |
ENVIdata 数据服务平台已为国内的客户服务多年，系统稳定、可靠、/span>
支架
两种支架可供选择，三角支架（图一）和十字底座支架（图二）
图一 |
图二 |
建议根据场地条件选择９/strong>
1三角支架，整体比较大气、平稳，适合安装在平整的场地中，整体高度?/span>2.3米；
2十字底座支架，占地范围更小，适宜安装在林地或有坡度的场地中、/span>
应用案例
北京师范大学采用我司皃strong>ENVIdata-DT 杆式土壤水温盐水势系绞/strong>是由高精度土壤水分、土壤水势传感器及数据采集系统组成的一套完整的自动监测系统，实验设?种不同土壤及肥料配比的玻璃土柱，并配备对应的6个对比土柱进行观察，研究不同化肥在不同灌水情况下的沉降规律以及土壤剖面分布情况、strong>ENVIdata-DT 杆式土壤水温盐水势系绞/strong>以精准可靠的实验数据为用户实验的完成提供了科学的观测数据、/span>
现场照片
数据曲线
安装调试时期土柱2的土壤水分数据，从图中可以看出各土壤剖面水分数据基本稳定
安装调试时期土柱2的土壤温度数据，从图中可以看出土壤表层温度变化与日照时间的变化相当吻吇/span>
参考文?/span>
1 杨素苖灌溉方式对红富士苹果根系水分生理特性影响的研究[D];河北农业大学;2011
2 张丹;区域旱情中长期预报及农业干旱风险综合评价[D];大连理工大学;2011
3 韩磊;黄土半干旱区主要造林树种蒸腾耗水及冠层蒸腾模拟研究[D];北京林业大学;2011
4 高凤朇毛乌素不同类型沙地油蒿种群无性扩散模式的研究[D];内蒙古大?2011
5 高海枖阴山北麓草原区低缓坡面土壤水循环特征研究[D];内蒙古师范大?2011平/span>
6高建卍胡振卍;土壤水分基础理论及其应用研究进展[J];亚热带水土保?2011?3朞/span>