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桿式土壤水溫鹽水勢(shì)系統(tǒng)

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北京澳作生態(tài)儀器有限公司

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產(chǎn)品簡介

簡要描述：土壤水分是植物水分的直接來源，植物吸收土壤中的水分、有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行生長。同時(shí)，土壤水分含量的多少，又決定著植物的生長狀況的好壞。因此，測(cè)量土壤水分有著重要的實(shí)際意義。目前，國內(nèi)外有很多土壤水分測(cè)定方法。

詳細(xì)介紹

    土壤水分是植物水分的直接來源，植物吸收土壤中的水分、有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行生長。同時(shí)，土壤水分含量的多少，又決定著植物的生長狀況的好壞。因此，測(cè)量土壤水分有著重要的實(shí)際意義。目前，國內(nèi)外有很多土壤水分測(cè)定方法。

    桿式土壤水溫鹽傳感器可以同時(shí)測(cè)量不同土壤剖面深度的水分、溫度、鹽分。桿式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)土壤的擾動(dòng)少。

    該系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)、連續(xù)、原位監(jiān)測(cè)土壤水分、溫度、水勢(shì)的變化，是土壤水動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)研究設(shè)備。廣泛應(yīng)用于農(nóng)田蒸散、作物耗水、森林水文、濕地水文、草原生態(tài)、水土流失、環(huán)境污染、水循環(huán)研究等領(lǐng)域。

    系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)

    ENVIdata-DT桿式土壤水溫鹽水勢(shì)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器，桿式土壤水分、溫度、鹽分傳感器，土壤水勢(shì)傳感器組成。按用戶設(shè)定的測(cè)量間隔定時(shí)、自動(dòng)測(cè)量土壤水分、溫度鹽分和土壤水勢(shì)。

    該系統(tǒng)通過無線傳輸數(shù)據(jù)，用戶無需到測(cè)點(diǎn)下載數(shù)據(jù)，只要能上網(wǎng)，可隨時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行情況、下載和歷史數(shù)據(jù)。

    監(jiān)測(cè)傳感器

    1、桿式土壤水分、鹽分傳感器

    PICO-Profile

    PICO-Profile土壤水分廓線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要傳感器為T3PN44土壤水分傳感器，采用TDR時(shí)域反射原理，可連續(xù)無損的測(cè)定土壤含水量等參數(shù)，專為土壤不同層次的長期固定測(cè)量而設(shè)計(jì)。多種安裝方式（水平安裝或垂直安裝）。系統(tǒng)同時(shí)還具有更多的應(yīng)用，如控制灌溉、建立水土平衡模型和檢測(cè)不同土壤深度的鹽負(fù)荷等。

    主要技術(shù)參數(shù)

    1、含水量測(cè)量范圍：0%~99%

    2、水分測(cè)量精度：+/-2%

    3、數(shù)據(jù)重復(fù)性：＜0.1%

    4、電導(dǎo)率測(cè)量范圍：0~>20ds/m

    5、測(cè)量土壤體積：1dm3

    5、校準(zhǔn)曲線：標(biāo)準(zhǔn)壤土/沙壤/粘土/有機(jī)土/介電常數(shù)等

    6、通訊：IMP-BUS，SDI12或RS485

    7、防水等級(jí)：IP62

    8、尺寸及測(cè)管：210*φ40mm；測(cè)管φ44mm，長度最深3m

    8、傳感器纜線：2m、5m、10m

    9、操作溫度：-15℃~50℃

    10、供電：

    PR2/4、PR2/6

    PR2使用新的傳感技術(shù)使得它可以精確測(cè)量土壤含水量。廣泛適用于多種類型的土壤。

    原理：

儀器發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達(dá)底部后返回，檢測(cè)探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計(jì)算出土壤的含水量。

技術(shù)指標(biāo)：

傳感器類型	PR2/4 PR2/6
測(cè)量值	體積含水量m3.m-3（%vol）
測(cè)量范圍	0-0.4 m3.m-3保證精度
測(cè)量范圍	0-1 m3.m-3全量程
測(cè)量精度	±0.04 m3.m-3（0-40℃）針對(duì)土壤進(jìn)行特殊標(biāo)定
測(cè)量精度	±0.06 m3.m-3（0-40℃）使用通用的標(biāo)定曲線
含鹽量容忍度	600ms.m-1（孔隙水電導(dǎo)率）
溫度范圍	0-40℃保證精度指標(biāo)
溫度范圍	-20-70℃可操作范圍，IP67防水等級(jí)
響應(yīng)時(shí)間	小于1秒
供電	最?。?span id="f3bnnzf" class="font2">5.5V DC（2米纜線時(shí)）
	7.5V DC（100米纜線）
	：15V DC
	PR2/4耗電<80mA PR2/6耗電<120mA
輸出	4（PR2/4）或6（PR2/6)個(gè)模擬電壓值.0-1V 對(duì)應(yīng)0-60m3.m-3
纜線	屏蔽9芯線，標(biāo)配2米纜線，和M12（IP68接頭）
纜線	擴(kuò)展纜線：5米，10米，25米，最長100米
材料	25.4mm聚碳酸脂，不銹鋼
尺寸 / 重量	PR2/4：長：750mm 重量：0.6Kg
尺寸 / 重量	PR2/6：長：1350mm 重量：0.9Kg

EnviroPro桿式水、溫、EC傳感器

原理：

    采用電容原理，每隔10cm測(cè)量土壤剖面的水分、溫度和電導(dǎo)率。每個(gè)探頭內(nèi)間隔10cm的傳感器封裝在環(huán)氧樹脂中，防水、防腐蝕。系統(tǒng)免維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用低。土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)采用土壤電導(dǎo)率補(bǔ)償方法，提高土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)的測(cè)量精度。4層（40cm），8層(80cm)，12層(1.2米),16層（1.6米）可選

    特點(diǎn)：

    可測(cè)量各種土壤類型的土壤水分、溫度、鹽分

    測(cè)量得到的土壤水分值是經(jīng)過溫度和電導(dǎo)率補(bǔ)償后的值，更精確。

    材料防水，可全部埋入地下

參數(shù)	范圍/規(guī)格	精度/響應(yīng)時(shí)間
測(cè)量原理	FD原理
供電	6-14V DC
傳感器深度	EP100C-04：40cm	10cm一層
	EP100C-08：80cm
	EP100C-12：120cm
	EP100C-16：160cm
接口	TLL/RS232 或 SDI 12
電池耗電
待機(jī)狀態(tài)	300uA
測(cè)量過程	60mA	1.4S
數(shù)據(jù)傳輸	18mA	0.4S
土壤水分	0-99%體積含水率	±1%
土壤溫度	-10 - 60℃	±1℃
土壤鹽分	0-6 ds/m	±5%
直徑	34.5mm
安裝方法	孔徑37mm，混合砂漿
維護(hù)	無需

    Th3桿式土壤溫度傳感器

    同時(shí)測(cè)量土壤剖面5cm,10cm,20cm,30cm,50cm和100cm6個(gè)不同層面的溫度曲線變化。

    技術(shù)指標(biāo)：

    測(cè)量范圍：-50°C...+70°C

    精度：±0,1Kat0°C;±0,2Kat±20°C;±0,1Kat±40°C

    測(cè)量頂端材質(zhì)：塑膠IP68

    l線長度：10m

    多種數(shù)據(jù)顯示方式：數(shù)據(jù)，表格，圖形。

    供電：7.2V可充電電池

    2、土壤水勢(shì)傳感器

    T系列

    原理：

    負(fù)壓法，采用與植物根系從土壤中吸收水分相似的原理，當(dāng)土壤中的水分減少，水勢(shì)降低時(shí)，埋置在土壤中的張力計(jì)管中的水分會(huì)從多孔的陶瓷頭滲出，此時(shí)張力計(jì)管中形成一定的真空度，通過測(cè)量張力計(jì)管中的真空度，就可以反映出土壤中水勢(shì)的變化。

    EQ系列

    測(cè)量范圍：0到–1500kPa(0到–15巴)

    精度：0kPa到-100kPa:±10kPa；-100kPa到-1500kPa:10%

    使用條件：除過電導(dǎo)率大于1mS/cm的鹽堿土外，可用于所有土壤

    輸入輸出：輸入：5-15V直流電壓,23mA,；輸出:100-800mV直流電壓

    外殼：不銹鋼，尺寸重量：17cm×4cm×2cm,標(biāo)準(zhǔn)電纜長度：5m,最多可延長至100m,350g

    數(shù)據(jù)采集器

    ENVILog：

    ENVILog是一款型的數(shù)據(jù)采集器，它簡單，穩(wěn)定，可靠，在測(cè)量和控制方面能滿足廣泛的需求。同時(shí)具備低功耗的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在傳感器測(cè)量、直接/遠(yuǎn)程通訊連接、數(shù)據(jù)分析、外部設(shè)備控制、數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)等方面。ENVILog采用金屬外殼屏蔽射頻干擾，具備精密時(shí)鐘、數(shù)據(jù)處理和分析等功能。上位機(jī)調(diào)試軟件操作簡單，無需專業(yè)背景。

    特點(diǎn)：

    CPU：32位處理器FPU，180MHz

    內(nèi)存：512MBNANDFLASH和32MBSPI串行FLASH

    具備快速模擬量測(cè)量功能（1000Hz）

    24位A/D轉(zhuǎn)換，8通道高精度模擬測(cè)量

    支持U盤下載數(shù)據(jù)

    具有4路SDI-12接口，1路RS232，2路RS485

    內(nèi)置4G無線通訊模塊和WIFI模塊

    外接電源的范圍：9-30VDC

    支持ENVIData云平臺(tái)

    DT80：

    掃描速率：25Hz

    處理器：采用18位A/D轉(zhuǎn)換器,精度±0.025%

    U盤存儲(chǔ)：兼容USB1.1或USB2.0驅(qū)動(dòng)，每兆約90,000采集數(shù)字點(diǎn)

    LCD液晶顯示，2線16字母的LCD液晶顯示和6個(gè)按鍵用于查看通道及數(shù)采狀態(tài)和功能執(zhí)行

    通訊：RS232、USB、以太網(wǎng)等

    采樣間隔：10ms至天，可自定義

    輸出值種類：平均值,值,最小值,取樣值(Sample),向量值,累計(jì)值(Totalize)等

    工作溫度范圍-45~70℃

    供電電壓：10~30VDC

    工作濕度85%（無水汽凝結(jié)）

    模擬輸入：15個(gè)單端通道（10個(gè)差分）

    脈沖通道：12個(gè)

    數(shù)字I/O口：8個(gè)

    SDI12口：4個(gè)

    ENVIdata數(shù)據(jù)傳輸和管理

    ENVIdata服務(wù)器軟件運(yùn)行在用戶的服務(wù)器上，為多個(gè)用戶提供數(shù)據(jù)管理服務(wù)，同時(shí)幫助用戶監(jiān)控野外測(cè)點(diǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

    我公司ENVIdata系列生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)成功獲得ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證，于2010年獲得ISO9001質(zhì)量認(rèn)證書，至今全部通過專家的年度復(fù)核，確保系統(tǒng)集成的品質(zhì)。用戶采用用戶名和密碼登陸，只要能上網(wǎng)，就能瀏覽實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。ENVIdata數(shù)據(jù)云服務(wù)平臺(tái)已為國內(nèi)的客戶服務(wù)多年，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。

    歷史數(shù)據(jù)瀏覽和下載用戶選擇時(shí)間段繪制數(shù)據(jù)變化曲線

    支架

    兩種支架可供選擇，三角支架（圖一）和十字底座支架（圖二）

    建議根據(jù)場(chǎng)地條件選擇：

    1、三角支架，整體比較大氣、平穩(wěn)，適合安裝在平整的場(chǎng)地中，整體高度約2.3米；

    2、十字底座支架，占地范圍更小，適宜安裝在林地或有坡度的場(chǎng)地中。

圖一圖二

應(yīng)用案例

北京師范大學(xué)采用我司的ENVIdata-DT桿式土壤水溫鹽水勢(shì)系統(tǒng)是由高精度土壤水分、土壤水勢(shì)傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成的一套完整的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)6種不同土壤及肥料配比的玻璃土柱，并配備對(duì)應(yīng)的6個(gè)對(duì)比土柱進(jìn)行觀察，研究不同化肥在不同灌水情況下的沉降規(guī)律以及土壤剖面分布情況。ENVIdata-DT桿式土壤水溫鹽水勢(shì)系統(tǒng)以精準(zhǔn)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為用戶實(shí)驗(yàn)的完成提供了科學(xué)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

安裝調(diào)試時(shí)期土柱2的土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)，從圖中可以看出各土壤剖面水分?jǐn)?shù)據(jù)基本穩(wěn)定

    安裝調(diào)試時(shí)期土柱2的土壤溫度數(shù)據(jù)，從圖中可以看出土壤表層溫度變化與日照時(shí)間的變化相當(dāng)吻合

    參考文獻(xiàn)：

    1楊素苗;灌溉方式對(duì)紅富士蘋果根系水分生理特性影響的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

    2張丹;區(qū)域旱情中長期預(yù)報(bào)及農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)[D];大連理工大學(xué);2011年

    3韓磊;黃土半干旱區(qū)主要造林樹種蒸騰耗水及冠層蒸騰模擬研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

    4高鳳月;毛烏素不同類型沙地油蒿種群無性擴(kuò)散模式的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2011年

    5高海林;陰山北麓草原區(qū)低緩坡面土壤水循環(huán)特征研究[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2011年

    6高建華;胡振華;土壤水分基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J];亞熱帶水土保持;2011年03期

關(guān)鍵詞：傳感器數(shù)據(jù)采集電池溫度傳感器無線通訊