Hydra Probe 土壤傳感器

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  土壤監(jiān)測

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產(chǎn)品簡介

Hydra Probe 土壤傳感器

詳細(xì)介紹

Hydra Probe II

產(chǎn)品說明
電纜長度采用RS485可延長到1219m
電極材料不銹鋼

物理尺寸
1、長: 4.9 in (12.4 cm)
直徑: 1.6 in (4.2 cm)
2、傳感器(圓柱區(qū)域)
長: 2.2 in (5.7 cm)
直徑: 1.2 in (3.0 cm)
3、重: 200 g (電纜: 0.08 kg/m)

　 土壤水分鹽分溫度傳感器原理：

Hydra Probe 的測量方法使得與其他傳感器相比在多數(shù)土壤中更精確和可靠，電子土壤傳感器土壤水分校準(zhǔn)曲線基于他們復(fù)合介電常數(shù)(Topp 1980)。

復(fù)合介電常數(shù)是一種材料在電場中產(chǎn)生感應(yīng)電荷的能力。當(dāng)電磁波通過土壤傳導(dǎo)，部分能量被儲(chǔ)存，而另一部分能量損耗，散失的能量和儲(chǔ)存的能量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系也不是一成不變的。

反映儲(chǔ)能部分或者電容特性的的實(shí)部，和水的轉(zhuǎn)動(dòng)偶極矩直接相關(guān)(Logsdon 2005，Seyfried 2004)，這一原理被用于土壤水分的測量。虛部代表能量的損耗，包括電導(dǎo)率、頻率、分子松弛等(Hilhorst 2000)。

表觀介電常數(shù)是包含了實(shí)部和虛部的一個(gè)電介質(zhì)復(fù)數(shù)介電常數(shù)(Jones 2005，Seyfried 2007)。除了Hydra Probe之外，多數(shù)傳感器都采用了諸如TDR(Blonquist 2005)，TDT(Blonquist 2005B)，RF共振頻率電容法(Kelleners 2004)以及SIP簡化阻抗探針法(Gaskin 1996)，以上測量方法全部基于表觀介電常數(shù)。介電常數(shù)的虛部對于溫度、頻率、土壤含鹽量和土壤質(zhì)地等條件非常敏感，因而包含了介電常數(shù)虛部特征的表觀介電常數(shù)，對于溫度、頻率、土壤含鹽量和土壤質(zhì)地同樣也是敏感的(Blonquist 2005)。

鑒于多數(shù)土壤傳感器對土壤水分的計(jì)算都是基于表觀介電常數(shù)，并不是真正的實(shí)際介電常數(shù)(實(shí)部)，所以這些傳感器受土壤溫度、鹽分、質(zhì)地的嚴(yán)重影響。相比之下，Hydra Probe 受土壤條件的影響就很小。

Hydra Probe是一種介電阻抗傳感器，它采用的是一種利用同軸波導(dǎo)將實(shí)部和虛部剝離的方法(Campbell 1990)。通過一個(gè)發(fā)射信號(hào)和兩個(gè)反射信號(hào)，由于介電常數(shù)的實(shí)部和虛部對應(yīng)的兩個(gè)反射信號(hào)的阻抗不同，通過一個(gè)麥克斯韋方程組數(shù)學(xué)模型被分別計(jì)算(Campbell 1988，Kraft 1987)。這些復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算是由一個(gè)內(nèi)置在Hydra Probe殼內(nèi)的微處理器來完成的。

傳感器校準(zhǔn)

如前邊介紹的，Hydra Probe的校準(zhǔn)基于實(shí)際介電常數(shù)，而非其他傳感器所使用的表觀介電常數(shù)，因此它比其他傳感器更精確可靠。LOAM壤土校準(zhǔn)是Hydra Probe 進(jìn)行的最主要的土壤校準(zhǔn)，適合多數(shù)的土壤測量。LOAM壤土的校準(zhǔn)基于美國M.S. Seyfried的研究(Seyfried 2005)。20種代表不同的質(zhì)地、形態(tài)和礦質(zhì)含量的一系列土壤經(jīng)過研究，為土壤水分測量提供校準(zhǔn)曲線。

同時(shí)，Hydra Probe 還進(jìn)行了沙土、粘土、亞粘土的校準(zhǔn);如果需要，客戶也可以根據(jù)自己使用的特殊區(qū)域要求，自行校準(zhǔn)。

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