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%
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）
测量体积	3L�?00mm x ��150mm（�/span>
适用土壤	非均质土壣�/span>
传感器（波导体）长度	200mm
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
测量管内/外径	42mm/44mm
测量管长�?/span>	0.6m� 1m�?.5m� 2m�?.5m� 3m
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�? 50��C...+70��C

l精度�?#177;0�? K at 0��C; ��0�? K at �� 20��C; ��0�? K at �� 40��C

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>