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土壤仪器
详细介绍:

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  产品名称:Hydra Probe II土壤水分盐分温度传感器


  所属分类:土壤水分水势监测


  产品简介:


  测量参数            量程           精度


  介电常数       1~80,在空气中1,纯水中2       ±1.5%


  无机和矿质土壤水分测量  绝对干燥到完全饱和    多数土壤中±0.01WFV;细腻土壤中最大0.03WFV


  电导率            0.01~1.5 S/m      ±2.0%,或者0.005 S/m


  温度传感器       -10℃~55℃,可选-30℃~55℃     ±0.1℃


  土壤水分盐分温度传感器电气特征


            SDI-12       RS485


  通讯协议    SDI-12 v. 1.2      定制或开放模式


  传输上限     60米        1219米


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


  接线方式    3线:P,G,Data     4线:P,G,com﹢,com-


  波特率     1200          9600


  漂变      ±0.012WFV      ±0.012WFV


  土壤水分盐分温度传感器环境参数


  工作温度:


  待测土壤:冰冻到55℃


  标准温度测量范围:-10℃~+55℃


  可选温度测量范围:-30℃~+55℃


  存放温度: -40℃~+55℃


  防水性能:连续性完全浸泡


  线缆:防紫外,直埋


  抗震性:传感器头部为PVC外壳全密封,


  防震动和冲击,304不锈钢探针


  物理尺寸


  高度:12.4cm


  直径:4.2cm


  感应体积:


  长度:5.7cm


  直径:3.0cm


  重量:200g(线缆0.08kg/m)


  Steven Hydra Probe II 优点


  土壤水分盐分温度传感器原理:


  Hydra Probe 独有的测量方法使得与其他传感器相比在多数土壤中更精确和可靠,电子土壤传感器土壤水分校准曲线基于他们复合介电常数(Topp 1980)。


  复合介电常数是一种材料在电场中产生感应电荷的能力。当电磁波通过土壤传导,部分能量被储存,而另一部分能量损耗,散失的能量和储存的能量之间的数学关系也不是一成不变的。


  反映储能部分或者电容特性的的实部,和水的转动偶极矩直接相关(Logsdon 2005,Seyfried 2004),这一原理被用于土壤水分的测量。虚部代表能量的损耗,包括电导率、频率、分子松弛等(Hilhorst 2000)。


  表观介电常数是包含了实部和虚部的一个电介质复数介电常数(Jones 2005,Seyfried 2007)。除了Hydra Probe之外,多数传感器都采用了诸如TDR(Blonquist 2005),TDT(Blonquist 2005B),RF共振频率电容法(Kelleners 2004)以及SIP简化阻抗探针法(Gaskin 1996),以上测量方法全部基于表观介电常数。介电常数的虚部对于温度、频率、土壤含盐量和土壤质地等条件非常敏感,因而包含了介电常数虚部特征的表观介电常数,对于温度、频率、土壤含盐量和土壤质地同样也是敏感的(Blonquist 2005)。


  鉴于多数土壤传感器对土壤水分的计算都是基于表观介电常数,并不是真正的实际介电常数(实部),所以这些传感器受土壤温度、盐分、质地的严重影响。相比之下,Hydra Probe 受土壤条件的影响就很小。


  Hydra Probe是一种介电阻抗传感器,它采用的是一种利用同轴波导将实部和虚部完美剥离的方法(Campbell 1990)。通过一个发射信号和两个反射信号,由于介电常数的实部和虚部对应的两个反射信号的阻抗不同,通过一个麦克斯韦方程组数学模型被分别计算(Campbell 1988,Kraft 1987)。这些复杂的数学计算是由一个内置在Hydra Probe壳内的微处理器来完成的。


  传感器校准


  如前边介绍的,Hydra Probe的校准基于实际介电常数,而非其他传感器所使用的表观介电常数,因此它比其他传感器更精确可靠。LOAM壤土校准是Hydra Probe 进行的最主要的土壤校准,适合多数的土壤测量。LOAM壤土的校准基于美国农业部M.S. Seyfried的研究(Seyfried 2005)。20种代表不同的质地、形态和矿质含量的一系列土壤经过研究,为土壤水分测量提供最好校准曲线。


  同时,Hydra Probe 还进行了沙土、粘土、亚粘土的校准;如果需要,客户也可以根据自己使用的特殊区域要求,自行校准。



官方网址:www.hdyimeng.com