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土壤儀器
  • 產品名稱:土壤水分鹽分溫度傳感器
  • 產品類別:土壤儀器
  • 產品型號:
詳細介紹:

詳細介紹:

  產品名稱:Hydra Probe II土壤水分鹽分溫度傳感器


  所屬分類:土壤水分水勢監測


  產品簡介:


  測量參數            量程           精度


  介電常數       1~80,在空氣中1,純水中2       ±1.5%


  無機和礦質土壤水分測量  絕對干燥到完全飽和    多數土壤中±0.01WFV;細膩土壤中最大0.03WFV


  電導率            0.01~1.5 S/m      ±2.0%,或者0.005 S/m


  溫度傳感器       -10℃~55℃,可選-30℃~55℃     ±0.1℃


  土壤水分鹽分溫度傳感器電氣特征


            SDI-12       RS485


  通訊協議    SDI-12 v. 1.2      定制或開放模式


  傳輸上限     60米        1219米


  功耗     待機<1mA,工作30mA     待機<10mA,工作30mA


  接線方式    3線:P,G,Data     4線:P,G,com﹢,com-


  波特率     1200          9600


  漂變      ±0.012WFV      ±0.012WFV


  土壤水分鹽分溫度傳感器環境參數


  工作溫度:


  待測土壤:冰凍到55℃


  標準溫度測量范圍:-10℃~+55℃


  可選溫度測量范圍:-30℃~+55℃


  存放溫度: -40℃~+55℃


  防水性能:連續性完全浸泡


  線纜:防紫外,直埋


  抗震性:傳感器頭部為PVC外殼全密封,


  防震動和沖擊,304不銹鋼探針


  物理尺寸


  高度:12.4cm


  直徑:4.2cm


  感應體積:


  長度:5.7cm


  直徑:3.0cm


  重量:200g(線纜0.08kg/m)


  Steven Hydra Probe II 優點


  土壤水分鹽分溫度傳感器原理:


  Hydra Probe 獨有的測量方法使得與其他傳感器相比在多數土壤中更精確和可靠,電子土壤傳感器土壤水分校準曲線基于他們復合介電常數(Topp 1980)。


  復合介電常數是一種材料在電場中產生感應電荷的能力。當電磁波通過土壤傳導,部分能量被儲存,而另一部分能量損耗,散失的能量和儲存的能量之間的數學關系也不是一成不變的。


  反映儲能部分或者電容特性的的實部,和水的轉動偶極矩直接相關(Logsdon 2005,Seyfried 2004),這一原理被用于土壤水分的測量。虛部代表能量的損耗,包括電導率、頻率、分子松弛等(Hilhorst 2000)。


  表觀介電常數是包含了實部和虛部的一個電介質復數介電常數(Jones 2005,Seyfried 2007)。除了Hydra Probe之外,多數傳感器都采用了諸如TDR(Blonquist 2005),TDT(Blonquist 2005B),RF共振頻率電容法(Kelleners 2004)以及SIP簡化阻抗探針法(Gaskin 1996),以上測量方法全部基于表觀介電常數。介電常數的虛部對于溫度、頻率、土壤含鹽量和土壤質地等條件非常敏感,因而包含了介電常數虛部特征的表觀介電常數,對于溫度、頻率、土壤含鹽量和土壤質地同樣也是敏感的(Blonquist 2005)。


  鑒于多數土壤傳感器對土壤水分的計算都是基于表觀介電常數,并不是真正的實際介電常數(實部),所以這些傳感器受土壤溫度、鹽分、質地的嚴重影響。相比之下,Hydra Probe 受土壤條件的影響就很小。


  Hydra Probe是一種介電阻抗傳感器,它采用的是一種利用同軸波導將實部和虛部完美剝離的方法(Campbell 1990)。通過一個發射信號和兩個反射信號,由于介電常數的實部和虛部對應的兩個反射信號的阻抗不同,通過一個麥克斯韋方程組數學模型被分別計算(Campbell 1988,Kraft 1987)。這些復雜的數學計算是由一個內置在Hydra Probe殼內的微處理器來完成的。


  傳感器校準


  如前邊介紹的,Hydra Probe的校準基于實際介電常數,而非其他傳感器所使用的表觀介電常數,因此它比其他傳感器更精確可靠。LOAM壤土校準是Hydra Probe 進行的最主要的土壤校準,適合多數的土壤測量。LOAM壤土的校準基于美國農業部M.S. Seyfried的研究(Seyfried 2005)。20種代表不同的質地、形態和礦質含量的一系列土壤經過研究,為土壤水分測量提供最好校準曲線。


  同時,Hydra Probe 還進行了沙土、粘土、亞粘土的校準;如果需要,客戶也可以根據自己使用的特殊區域要求,自行校準。



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