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美國METER
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ZL6土壤水分監測系統是由METER的數據采集器和土壤水分傳感器、土壤水勢傳感器組合而成的監測系統。配置方式靈活多樣,安裝簡單,使用方便。在廣泛使用,即使在青藏高原等較端環境運行依然工作良好。
METER公司研制的土壤水分傳感器,采用了新技術和耐用材料,測量精度高且經濟實惠。該傳感器可以對多處樣地、不同土壤深度的水分含量進行長期連續監測。土壤水分傳感器通過測量土壤的介電常數來計算土壤體積含水量。它是此類傳感器中對土壤鹽度和溫度效應敏感度相對較低的一種,而且耗電極少,從而容易實現長期監測。同時,高分辨率使之能夠精確測量每日甚至每小時的水分利用。
METER公司可以接入此系統的土壤水勢傳感器包括TEROS 21土壤水勢傳感器和T8張力計。兩種傳感器分別適合監測干端和濕端土壤水勢。
系統采用ZL6 云數據采集器,具有6通道,是此系統的**部件。ZL6可與METER任意型號的傳感器連接。操作十分簡便,即插即用,可長期安放在野外。耗電量非常小,支持太陽能充電。通過GPRS連接云服務器,通過Zentra Cloud能夠實現遠程監控設備、管理數據、設置儀器等。
工作原理
土壤水分傳感器是電介質型傳感器,通過測量傳感器上電容的變化,從而測量插入介質的介電常數或電容率。另一種電介質型傳感器TDR(時域反射儀),因其價格十分昂貴且相當復雜,大量使用受到限制。由于水的介電常數非常高,因此當土壤中的水分含量變化時,土壤的介電常數也隨之發生相當大的變化。METER的土壤水分傳感器電路可以把溫度變化對測定的影響減小到zuidi。
TEROS 21傳感器由一個濕度傳感器和一塊已知水分釋放曲線的多孔材料組成,當多孔材料與周圍土壤達到水分平衡后,濕度傳感器測量多孔材料的水分含量,并根據水分釋放曲線將水分含量換算成水勢。
T8張力計可通過陶瓷杯將土壤水勢傳遞到傳感器內部,從而造成傳感器內水壓變化,位于傳感器內的壓力傳感器感知信號輸出壓力變化情況,從而得到相應的水勢。
優點
耐用材料制成,可長期埋設在樣地中,準確監測土壤水分、水勢
適于多種地理區域,測量不同深度,系統靈活選配
系統價格和維護費用低廉
通過測量土壤介電常數確定體積含水量
70MHz土壤水分測量頻率,對土壤溫度和鹽度影響的敏感度低
省電耐用降低長期監測費用
分辨率高,可準確監測每天和每小時的含水量
可實現土壤水分、水勢、溫度和電導率的同步測量,提供關于土壤狀況的諸多信息
EC-5傳感器可以測量培養基和土壤的體積含水量(土壤濕度)。由于EC-5高頻率特征,使得它大大降低了電導率(EC)和土壤質地對其讀數的影響,這一特點適用于所有土壤類型;高測量頻率還提高了傳感器的準確度和量程。
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