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气象环境仪器Meteo Devices

TDR-2 土壤水势传感器

土壤水势是指相对于纯水自由水面,土壤水所具有的势能,是势能的一种形式。TDR-2 土壤水势传感器是从能量角度研究土壤水分运动的实用手段,它反应土壤墒情状况,指导灌溉非常实用的一款仪器设备。

一、简介

TDR-2土壤水势是指相对于纯水自由水面,土壤水所具有的势能,是势能的一种形式。土壤水势是在等温条件下从土壤中提取单位水分所需要的能量,土壤水分饱和,水势为零,土壤水分低于饱和状态,水势为负值,土壤越干旱,负值就越大,土壤水势反映了土壤水分的能量状态、运动的方向,以及对植物有效性的大小。是从能量角度研究土壤水分运动的实用手段,它反应土壤墒情状况,指导灌溉非常实用的一款仪器设备。

二、工作原理

TDR-2土壤水势传感器就是测量土壤对水的吸力,土壤愈湿,对水的吸力就愈小;反之则大。当土壤湿度增大到所有空隙充满水时,土壤水张力将降为零。换言之,此时土壤含水率达到了饱和。各种土壤的饱和含水率,以重量含水率和容积含水率而言都不一致,但对土壤水张力而言却是一致的都为零。各种土壤的毛管破裂含水率也不一致,而土壤张力则近乎一致。各种土壤在从饱和含水率到毛管破裂含水率的变幅内,土壤水对作物的作用和影响基本一致。同一土壤水张力指标下,不同土壤有其不同的含水率,但同一的土壤水能量指标对作物的生理需水和根系吸收而言却是一致的。

土壤水势测量值与土壤情况参考
-100KPA
-30-10KPA
-50-30KPA
>-50KPA
表示潮湿,对多数作物湿度过高
表示湿润,适宜多数作物生长
表示干爽,喜湿作物已需灌水
表示干燥,多数作物需要灌水

 

三、主要特点

1、高稳定性,安装维护简单方便;

2、测量精度高,响应速度快;

3、内部使用进口低功耗MCU高品运放;

4、支撑的材料为环氧树脂,强度和寿命得到保证;

5、密封性好,可长期埋入土壤中使用,且不受腐蚀;

6、采用标准的电流环传送技术使其具有抗干扰能力强,传送距离远;

7、土质影响较小,应用地区广泛,价格低廉,适合中国国情。

四、性能指标

名称
技术参数
    
KPA
    
-1000
   
±2%
测量区域
90%的影响在围绕中央探针的直径3cm、长为6cm的圆柱体内
稳定时间
通电后约1
响应时间
响应在1秒内进入稳态过程
工作电压
12V DC
工作电流
50mA
输出信号
420mA标准电流环
密封材料
ABS工程塑料
探针材料
不锈钢探针
电缆长度
标准长度5m
遥测距离
小于200

五、典型应用

土壤水势传感器主要应用在农业灌溉系统,土壤墒情监测,水文水利监测等方面,TDR-2土壤水势传感器与数采,远距离传输设备可以构成遥测系统。例如土壤干燥时,警告信号可以自动响起来提醒人们应该灌溉的时间到了。自动控制系统开关水泵和阀门等。配合一些附加的传感器,可以计算出土壤水分蒸发量和农作物所需的水分参数。3个灌溉表技术(蒸发量,作物水胁迫指数CWSI和土壤水分)的综合应用可以提供农作物适宜生长的最大的保证。