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          新一代的原位測量土壤剖面水分傳感器SoilVUE10

          發布時間:2021-11-23 次瀏覽

          土壤剖面測量一直是從事環境研究和環境監測人員十分關注的問題。如今,測量技術和結構設計的進步令土壤剖面測量獲得了長足的發展。當前測量

          土壤剖面測量一直是從事環境研究和環境監測人員十分關注的問題。如今,測量技術和結構設計的進步令土壤剖面測量獲得了長足的發展。

          當前測量方法所面臨的挑戰

          長期以來,通過開挖土壤并在不同深度下從側面橫向插入安裝多個傳感器被認為是獲取土壤剖面水分的最佳方式。然而,該方法卻存在多個明顯的局限性:

          • 首先,安裝費時費力;

          • 可能需要動用大型機械;

          • 將破壞土壤原狀。

                土壤剖面傳感器通過集成多個傳感器,可以實現不同深度下的土壤剖面測量。但是,此類傳感器往往具有以下重大缺陷:

          • 傳感器可能與土壤接觸不佳,從而引入測量誤差;

          • 水流將沿傳感器外側更快地入滲到深層土壤中( 土壤優勢流),這也將影響測量結果。

          應對技術挑戰

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          針對以上技術難題,SoilVUE ? 10 在傳感器結構和電路設計以及測量方法上進行創新,這將是土壤剖面測量技術上的重大進步。

          傳感器結構設計

           SoilVUE ? 10 通過結構設計解決了擾動土壤、土壤接觸和優勢流這三大問題。與其它土壤剖面傳感器類似,安裝SoilVUE ? 10 時只需預先鉆孔即可,從而盡可能地避免對土壤原狀的干擾。與其它傳感器不同的是,SoilVUE ? 10 采用了獨特的螺紋設計。安裝時,螺紋將嵌入到安裝孔中,這樣做的好處是:

          • 測量的探針復合在螺紋中,充分保證與土壤間的緊密接觸;

          • 減慢甚至消除土壤優勢流。

          3.png

          傳感器電路設計以及測量方法

          在過去,完整的TDR 設備通常十分復雜而且價格昂貴,其具體涉及波形采樣點的數量、確定兩次反射點的算法以及消除信號噪聲或平滑波形的機制等參數。例如我們的TDR200 時域反射計可供用戶根據實際需要,靈活調整以上參數。

          SoilVUE ? 10 作為專用的土壤剖面傳感器并不需要這些靈活性。相反的是,SoilVUE ? 10 通過出廠前的標定將上述參數進行優化,使得傳感器在測量時一直能獲得準確的TDR 信號傳導時間。

          結論

          SoilVUE ? 10 土壤剖面水分傳感器基于TrueWave ? TDR 技術,通過創新的結構和電路設計以及測量方法的革新,解決了目前土壤剖面測量中面臨的一系列難題。


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