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TDR200土壤水分测量系统

作者: 天诺基业时间:2019.07.22

产品概述

土壤水分在计算作物需水量和反映土壤水分特性方面具有重要意义,目前测定土壤含水量的方法有称重法、中子法、张力计法、频域发射法(FDR)和频域发射法(TDR)等,随着人们对土壤水分测量要求的不断提高,精确、实时、连续及无人值守监测土壤水分动态的测量系统的使用越来越广泛,同时根据实际需求可选择固定式和便携式测量。

 

工作原理

TDR(时域反射)基本原理是高频电磁波脉冲沿传输线在土壤中传播的速度依赖于土壤的介电常数,而介电常数主要受土壤水分含量支配,根据电磁波在介质中传播频率计算出土壤的介电常数,从而利用土壤介电常数和土壤体积含水量之间的经验关系计算出土壤含水量。

介电常数计算公式:Ka=CT/2L2

式中:T 为电磁波延波导头传输的时间(ns);L 为测量用的波导头的长度(cm);C 为电磁波在真空中传播速(cm/ns)。

 

系统功能

可以测量很宽范围内的土壤水分含量,体积电导率。通过垂直梯度埋设多层土壤水分测量探针并设置数百个测量点来分析整个地区的土壤水分梯度变化情况。

 

系统特点

•  测量简便,功耗低、性能好;测定速度快,精度高,

•  无放射性,适用于长期定位、实时土壤监测

•  数据传输灵活,多种通讯方式可选

•  土壤水分、电导率或反射波形的采集仅需2s

•  可同时测量512个TDR探针

•  运用PCTDR软件进行系统设置非常便利

 

系统各方面参数

数据采集器(以CR1000X为例)

最大扫描速率:100Hz

模拟输入:16个单端通道(8个差分)

脉冲通道:2个

工作温度: -25℃~50℃(标准),-55° to +85°C(可扩展)

内存:标准为4M内存,支持MicroSD卡扩展(最大8GB)

供电电压:9~16VDC

A/D转换:24位

可支持通讯端口: Ethernet、USB Micro B、CS I/O、RS-232、CPI、RS-485

TDR200时域反射计

脉冲输出:250mV — 50Ω

输出阻抗:50Ω±1%

时间响应(脉冲生成到采集):≤ 85ps

脉冲畸变:±16% 1ns内;±1% 1ns后

脉冲长度:25.5μs

波形采样:根据所选长度20到10,112个数据点

波形平均:1至128次

静电放电保护: ±8 kV @ 2 Ω air;±4 kV @ 2 Ω contact

过载保护: ±2 kV @ 2 Ω

使用温度范围: -40° to +85°C

供电: 12 Vdc (9.6 to 16 Vdc);最大150 mA, USB 供电 (5 Vdc)

功耗:测量时: 120 mA;休眠时: 1 mA

尺寸: 21.6 cm x 5.1 cm x 10.7 cm

重量: 0.79 kg (1.75 lb)

多路连接器

通道数:8个

工作温度:-40° to +55°C

尺寸:24.9 x 12.2 x 4.6 cm

重量:590g

供电:12VDC;

能耗:静止状态,<1mA;工作状态90mA;

继电器寿命:100 x 106次 

 

 

传感器型号

探针尺寸

水分测量精度

适用土壤电导率要求

线缆类型

最大线缆长度

CS605

探针长30.0 cm

探针直径0.475 cm

探头:

10.8*7.0*1.9 cm

±2.5%(干土)

±0.6%(饱和土)

≤1.4dS/m

(低电导率土壤)

RG58

15 m

CS610

RG8

25 m

CS630

探针长15.0 cm

探针直径0.318 cm

探头:5.75*4.0*1.25 cm

≤3.5 dS/m

(高电导率土壤)

RG58

15 m

CS635

LMR-200

25 m

CS640

探针长7.5 cm

探针直径0.159 cm

探头:

4.5*2.2*1.0 cm

≤5.0 dS/m

(高电导率土壤)

RG58

15 m

CS645

LMR-200

25 m