用途:Hydra土壤水分溫度電導率監測系統可以同時測量出土壤體積含水量、土壤電導率、土壤溫度三個參數。儀器可廣泛用于農學、水文學、氣象學、地球物理學及土木工程學的研究和生產領域。儀器使用數據采集系統與探頭連接,數據可以下載到計算機上,下載后可以計算出更多的輔助參數。
測量原理:Hydra土壤水分溫度電導率通過發射高頻電磁波測量介電常數,從而可以計算出土壤水分含量和電導率。高頻電磁波同時測量被測物的電容和電導特性。電容特性反映土壤水分含量,電導特性反映土壤的含鹽量。溫度是通過標定過的電熱調節器內嵌在探頭中進行測量。
土壤中土壤和空氣的介電常數很小,而水的介電常數很大。因此如果土壤水分含量增加,則反映土壤水分特性的電容部分(取決于真實介電常數)會相應增加。通過利用適當的標定曲線關系,介電常數和水分的關系會直接表示出來。
純水,土壤顆粒,空氣具有很小的介電常數。日常生活中,自然界和人類會將鹽(例如:施肥等)溶解到土壤中的水中。這些溶解的鹽增加了土壤水中的電導特性。通過測量土壤的電導特性及電容特性的反應,即可測得土壤的含鹽量。
濕地介電常數是一個很小的值,但它有很大的意義。它會受到土壤溫度的影響。通過對土壤溫度的測量可以有效的進行溫度補償,從而消除溫度對測量的影響。
Hydra土壤水分溫度電導率傳感器具有3個主要組成部分,多芯電纜,測量頭,測量感應針。纜線提供供電和數據傳輸。信號是直流電壓信號。測量頭包含必要的高頻電磁波(50MHz)發生裝置,同時接收反射回來的反映土壤電子特性的直流電壓信號。三芯線及中心的芯線組成了反映土壤電子特性的纜線。
技術規格:
DLight數據采集器:
模擬通道 |
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通道數量 |
4個單端通道 |
輸入類型 |
2芯,4~20 mA電流環路,或0~5V帶讀取DIP開關 |
傳感器供電 |
24 VDC(低于硬件控制),12 VDC和5 VDC(固定) |
精度 |
0.01% |
分辨率 |
0.002% |
脈沖計數 |
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輸入類型 |
脈沖 |
傳感器供電 |
5 VDC或12 VDC連續 |
最大速率 |
60脈沖/分鐘 |
串口 |
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輸入類型 |
SDI-12 |
傳感器供電 |
5 VDC或12 VDC連續 |
其他 |
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切換激發電壓 |
1個24V/5W用于4~20mA傳感器供電 |
供電 |
9.6~16VDC,待機7mA(遙感系統需外加電源) |
處理器 |
16位TI MSP430和雙16位dsPIC微處理器 |
板載內存 |
內置2GB內存,外置2GB SD存儲卡 |
采樣間隔 |
1分鐘~24小時 |
系統時鐘 |
精確度±1分鐘/月,閏年修正,溫度修正 |
非丟失性存儲 |
所有設置參數和時鐘通過鋰電池供電存儲 |
信息尺寸 |
典型6~340字節 |
串口 |
1個RS-232,±5VDC,1200~115200波特率,USB 2.0 |
A/D轉換(0~5 VDC) |
21位分辨率,輸入阻抗10K ohm(最小) |
通訊 |
1個RS-232,USB 2.0(兼容USB 1.0),可拔插2GB SD卡 |
D/A轉換(0~5 VDC) |
12位分辨率 |
工作環境 |
-40~70℃,NEMA 4防護100%冷凝;鋁制封裝95%,非冷凝 |
尺寸 |
14.05×7.77×4.96厘米 |
Hydra土壤水分溫度電導率傳感器:
介電常數 |
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測量范圍 |
1~80(1=空氣,80=蒸餾水) |
測量精度 |
±1.5%或0.2(典型蒸餾水) |
土壤水分 |
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測量范圍 |
0~飽和 |
測量精度 |
多數土壤±0.01 WFV,特殊土壤±0.03 |
電導率 |
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測量范圍 |
0.01~1.5 S/m |
測量精度 |
±2.0%或0.005 S/m(典型) |
溫度 |
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測量范圍 |
-10~+55℃ |
測量精度 |
±0.1℃ |
電氣規格 |
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供電 |
9~20 VDC |
通訊協議 |
SDI-12標準V1.2 |
電纜長度 |
標準7.6米,最大可延長到60米 |
功耗 |
空閑<1 mA,激活30 mA |
電纜接線 |
3芯:供電、接地和數據 |
波特率 |
1200 |
工作環境 |
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工作溫度 |
-10~+55℃,可延長到-30~+55℃ |
存儲溫度 |
-40~+55℃ |
防水 |
探頭可以放入水中 |
物理參數 |
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電纜 |
22AWG,防紫外,直埋 |
材質 |
探頭外殼PVC,探針為304不銹鋼 |
尺寸 |
長度12.4厘米×直徑4.2厘米 |
感應區域 |
長度5.7厘米×直徑3厘米 |
重量 |
傳感器200克,電纜0.08公斤/米 |