一、用途：

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(zhǎng)。同時(shí)，土壤水分含量的多少，又決定著植物的生長(zhǎng)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)剖面土壤水分、溫度、電導(dǎo)率等參數(shù)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。

二、系統(tǒng)組成：

數(shù)據(jù)采集器

桿式土壤水熱鹽傳感器 

土壤水勢(shì)傳感器（可選）

數(shù)據(jù)傳輸軟件 

系統(tǒng)附件：防水機(jī)箱、支架、太陽能供電單元等

三、技術(shù)指標(biāo)：

1、數(shù)據(jù)采集器 ENVILog 

CPU：32位處理器FPU，180MHz

24位A/D轉(zhuǎn)換

內(nèi)存：512MB NAND FLASH和32MB SPI串行FLASH，支持32G U盤下載數(shù)據(jù)

顯示：顯示類型：2.54’OLED屏

按鍵：8個(gè)薄膜按鍵，可查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)

指示燈：6個(gè)狀態(tài)指示燈，包括采集狀態(tài)、存儲(chǔ)指示、警告顯示和電源指示，內(nèi)部電池充電指示和充滿指示

內(nèi)置4G無線通訊模塊，支持modbus-RTU/TCP協(xié)議，支持ENVIData云平臺(tái)；

具備快速模擬量測(cè)量功能（1000Hz），4路SDI-12接口，1路RS232，2路RS485

采集頻率：1s到天 

2、傳感器：

2.1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(zhǎng)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%~100%

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：1 dm3

6、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

7、通訊：IMP-BUS，SDI12或RS485

8、防水等級(jí)：IP62

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

10、傳感器纜線：2m、5m、10m

11、操作溫度：-15℃~50℃

2.2土壤水分、溫度、電導(dǎo)率傳感器 FD-3P

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。

土壤水分量程：0-100%體積含水率，精度：±2%

土壤溫度量程：-10 - 60℃，精度：±1℃

土壤鹽分量程：0-6 ds/m，精度：±5%

傳感器直徑：大約34.5mm

安裝方法：最大孔徑37mm，混合砂漿

2.3土壤水分、溫度、電導(dǎo)率傳感器 PR2/4、PR2/6

PR2使用新的傳感技術(shù)使得它可以精確測(cè)量土壤絕對(duì)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)：

   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(zhǎng)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