土壤儀器電測(cè)法有TDR 或者是FDR原理

土壤水分傳感器

土壤水分傳感器是國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品,我們是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的自主開(kāi)發(fā)單位之一。

下面是FD原理土壤水分傳感器介紹：

水分傳感器是基于介電理論并運(yùn)用頻域測(cè)量技術(shù)自主研制開(kāi)發(fā)的，能夠精確測(cè)量土壤和其它多孔介質(zhì)的體積含水量?？膳c溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)、土壤墑情采集、自動(dòng)灌溉控制等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)水分的長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)。也可與SMC系列數(shù)據(jù)記錄儀組成便攜式土壤水分測(cè)量系統(tǒng)。

主要特點(diǎn)：

響應(yīng)速度快，<1秒；

重復(fù)性好，<1%；

環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，防水防潮；

電壓/電流輸出可選，傳輸距離遠(yuǎn)；

工作溫度范圍寬，低溫可擴(kuò)展到-40oC

性價(jià)比高；

技術(shù)指標(biāo)：

測(cè)量參數(shù) 土壤容積含水量vol% (m3/m3)

供電電壓

5～12VDC

測(cè)量范圍

0～100%

工作電流

25mA

精 度

非飽和范圍內(nèi)為±2%

電纜長(zhǎng)度

標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度1.5m，可定制

重復(fù)性

±1%

電極材料

316L不銹鋼

輸出信號(hào)

0～1.5VDC或4～20mA

電極長(zhǎng)度

6cm

測(cè)量區(qū)域

95%的影響在￠5×8cm的圓柱體內(nèi)

密封性

IP68防水防潮

響應(yīng)時(shí)間

<1秒

外形尺寸

120×45×15mm2100433B

一、產(chǎn)品特色：

該儀器是符合《土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL000-2005中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范要求設(shè)計(jì)，不僅可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)墑情的最主要參數(shù)——土壤水分，還可根據(jù)用戶需求監(jiān)測(cè)土壤溫度等，配套的軟件可根據(jù)用戶需要靈活設(shè)定墑情參數(shù)的采樣周期和存儲(chǔ)周期、巡測(cè)和召測(cè)數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)，對(duì)土壤墑情的發(fā)生、發(fā)展及變化進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)視和分析，為開(kāi)展排澇抗旱工作提供信息依據(jù)。

土壤水分傳感器采用國(guó)際上最流行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試土壤水分原理：頻域反射原理（FDR），該技術(shù)最早應(yīng)用于美國(guó)，即傳感器發(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。水分是決定土壤介電常數(shù)的主要因素。測(cè)量土壤的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反應(yīng)各種土壤的真實(shí)水分含量。FDR土壤水分傳感器可測(cè)量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機(jī)理無(wú)關(guān)，此原理是目前國(guó)際上最流行的土壤水分傳感器測(cè)量方法。

二、應(yīng)用范圍：

廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)等方面土壤溫度測(cè)量及研究。

三、產(chǎn)品特點(diǎn):

01、本機(jī)體積小，軟件操作簡(jiǎn)單，性能可靠，記錄間隔可根據(jù)要求從1分至24小時(shí)任意設(shè)置。

02、全程跟蹤記錄被測(cè)土壤中的溫度數(shù)據(jù)，記錄時(shí)間長(zhǎng)，具有斷電數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)保護(hù)功能。

03、整機(jī)功耗小，整機(jī)功耗不大于2W。

04、軟件功能強(qiáng)大，數(shù)據(jù)查看方便，隨時(shí)可以將記錄儀中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)中，并可以存儲(chǔ)為EXCEL表格文件，生成數(shù)據(jù)曲線，以供其它分析軟件進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

05、單臺(tái)記錄儀可以接入最多8路土壤溫濕度傳感器探頭，探頭可測(cè)量土壤中的溫度、濕度分布情況。

06、記錄儀可脫開(kāi)計(jì)算機(jī)獨(dú)立工作，當(dāng)需要查看當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)可通過(guò)通訊接口由計(jì)算機(jī)讀取記錄儀內(nèi)的數(shù)據(jù)。

07、一臺(tái)記錄儀，可以同時(shí)測(cè)量多個(gè)點(diǎn)的溫度及土壤濕度。

08、數(shù)據(jù)通訊接口：RS232和USB雙接口

09、具有看門(mén)狗電路，自動(dòng)復(fù)位功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

10、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量：4M

四、技術(shù)參數(shù):

土壤含水量有三個(gè)重要指標(biāo)。一個(gè)是土壤飽和含水量，表明該土壤最多能含多少水，此時(shí)土壤水勢(shì)為0。

第二是田間持水量，是土壤飽和含水量減去重力水后土壤所能保持的水分。重力水基本上不能被植物吸收利用，此時(shí)土壤水勢(shì)為-0.3巴。

第三是萎蔫系數(shù)，是植物萎蔫時(shí)土壤仍能保持的水分。這部分水也不能被植物吸收利用，此時(shí)土壤水勢(shì)為-15巴。

田間持水量與萎蔫系數(shù)之間的水稱為土壤有效水是植物可以吸收利用的部分。當(dāng)然，一般在田間持水量的60%時(shí)，即土壤水勢(shì)-1巴左右就采取措施進(jìn)行灌溉。

土壤水勢(shì)可細(xì)分為重力勢(shì)、基模勢(shì)和溶質(zhì)勢(shì)。

土壤水分重力勢(shì)以土壤水面與土表面相平時(shí)為0。水面高于土表面時(shí)為正值（此時(shí)也稱為壓力勢(shì)）。水面低于土表面時(shí)為負(fù)值（土壤水吸力為正值）。

土壤基模勢(shì)指土壤中礦質(zhì)顆粒表面和有機(jī)質(zhì)顆粒表面對(duì)水所產(chǎn)生的張力。它的值永遠(yuǎn)是負(fù)值，即總是將土壤表面的水分向土體內(nèi)吸進(jìn)來(lái)。

土壤水分溶質(zhì)勢(shì)與土壤溶液中所含溶質(zhì)數(shù)量有關(guān)，溶質(zhì)越多，溶質(zhì)勢(shì)越?。丛截?fù)）。點(diǎn)水源入滲時(shí)，水沿濕度梯度從高水勢(shì)處向低水勢(shì)處流動(dòng)，逐漸形成一個(gè)干濕交界分明的橢球體形狀，稱為濕潤(rùn)球，球面各處土壤水勢(shì)相等。該球面稱為入滲鋒，在水頭固定不變時(shí)，入滲鋒的前進(jìn)速度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而減慢。

大部分植物養(yǎng)分都是溶于水后隨水移動(dòng)運(yùn)輸?shù)街参锔当晃盏摹o(wú)論根系以質(zhì)流、擴(kuò)散、截獲哪種方式吸收植物養(yǎng)分都在土壤溶液中進(jìn)行。

使用方法：

1、將T型手柄和一只延長(zhǎng)桿，和鉆頭，用板手連接好。

2、順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)T型手柄，鉆頭會(huì)緩慢鉆入土壤中。

3、到達(dá)固定深度，可逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)T型手柄，取出鉆頭。

4、用刮刀從鉆頭中取出土壤樣品，一次采樣完成。

5、使用完畢請(qǐng)用布將所有器材擦干凈，放入鋁箱中。

土壤水存在于土壤孔隙中，尤其是中小孔隙中，大孔隙常被空氣所占據(jù)。穿插于土壤孔隙中的植物根系從含水土壤孔隙中吸取水分，用于蒸騰。土壤中的水氣界面存在濕度梯度，溫度升高，梯度加大，因此水會(huì)變成水蒸汽蒸發(fā)逸出土表。蒸騰和蒸發(fā)的水加起來(lái)叫做蒸散，是土壤水進(jìn)入大氣的兩條途徑。

表層的土壤水受到重力會(huì)向下滲漏，在地表有足夠水量補(bǔ)充的情況下，土壤水可以一直入滲到地下水位，繼而可能進(jìn)入江、河、湖、海等地表水。

墑，指土壤的濕度。墑情，指土壤濕度的情況。土壤濕度是土壤的干濕程度，即土壤的實(shí)際含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分?jǐn)?shù)表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100%。也可以土壤含水量相當(dāng)于田間持水量的百分比，或相對(duì)于飽和水量的百分比等相對(duì)含水量表示。

土壤水是植物吸收水分的主要來(lái)源（水培植物除外），另外植物也可以直接吸收少量落在葉片上的水分。土壤水的主要來(lái)源是降水和灌溉水，參與巖石圈-生物圈-大氣圈-圈-水圈的水分大循環(huán)。