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、有機質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，進行生長。同時，土壤水分含量的多少，又決定著植物的生長狀況的好壞。因此，測量土壤水分有著重要的實際意義。目前，國內(nèi)外有很多土壤水分測定方法。

桿式土壤水溫鹽傳感器可以同時測量不同土壤剖面深度的水分、溫度、鹽分。桿式傳感器的優(yōu)點是對土壤的擾動少。

該系統(tǒng)通過實時、連續(xù)、原位監(jiān)測剖面土壤水分、溫度、電導率等參數(shù)的變化，是土壤水動力學的基礎(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 

土壤水勢傳感器（可選）

數(shù)據(jù)傳輸軟件 

系統(tǒng)附件：防水機箱、支架、太陽能供電單元等

三、技術(shù)指標：

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個薄膜按鍵，可查看實時數(shù)據(jù)，當前系統(tǒng)狀態(tài)

指示燈：6個狀態(tài)指示燈，包括采集狀態(tài)、存儲指示、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；

具備快速模擬量測量功能（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)測系統(tǒng)主要傳感器為T3PN44土壤水分傳感器，采用TDR時域反射原理，可連續(xù)無損的測定土壤含水量等參數(shù)，專為土壤不同層次的長期固定測量而設(shè)計。多種安裝方式（水平安裝或垂直安裝）。系統(tǒng)同時還具有更多的應(yīng)用，如控制灌溉、建立水土平衡模型和檢測不同土壤深度的鹽負荷等。

主要技術(shù)參數(shù)

1、含水量測量范圍：0%~100%

2、水分測量精度：±2%

3、數(shù)據(jù)重復(fù)性：＜0.1%

4、電導率測量范圍：0 ~ >20ds/m

5、測量土壤體積：1 dm3

6、校準曲線：標準壤土/沙壤/粘土/有機土/介電常數(shù)等

7、通訊：IMP-BUS，SDI12或RS485

8、防水等級：IP62

9、尺寸及測管：210*φ40mm；測管φ44mm，長度最深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、電導率傳感器 FD-3P

采用電容原理，每隔10cm測量土壤剖面的水分、溫度和電導率。每個探頭內(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，運行費用低。土壤水分數(shù)據(jù)采用土壤電導率補償方法，提高土壤水分數(shù)據(jù)的測量精度。

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)使得它可以精確測量土壤絕對含水量。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，到達底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，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)系則可計算出土壤的含水量。

技術(shù)指標：

   北京師范大學采用我司的ENVIdata-DT桿式土壤水溫鹽水勢系統(tǒng)是由高精度土壤水分、土壤水勢傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成的一套完整的自動監(jiān)測系統(tǒng)，實驗設(shè)計6種不同土壤及肥料配比的玻璃土柱，并配備對應(yīng)的6個對比土柱進行觀察，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系統(tǒng)以精準可靠的實驗數(shù)據(jù)為用戶實驗的完成提供了科學的觀測數(shù)據(jù)。

   安裝調(diào)試時期土柱2的土壤水分數(shù)據(jù)，從圖中可以看出各土壤剖面水分數(shù)據(jù)基本穩(wěn)定

    安裝調(diào)試時期土柱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間的變化相當吻合

   參考文獻：

   1楊素苗;灌溉方式對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;2011年

   2張丹;區(qū)域旱情中長期預(yù)報及農(nóng)業(yè)干旱風險綜合評價[D];大連理工大學;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;2011年

   4高鳳月;毛烏素不同類型沙地油蒿種群無性擴散模式的研究[D];內(nèi)蒙古大學;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;2011年

   6高建華;胡振華;土壤水分基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用研究進展[J];亞熱帶水土保持;2011年03期