PPT《墒情自动测量仪器》

墒情自动测量仪器 直接测量土壤含水量-烘干法(标准方法)中子法 微波测量方法土水势测量方法-张力计法(负压计・压膜法 电阻法 1.

张力计;

2. 压力变送器;

3. 测量仪;

4. 土壤. 张力计下端装有一特制瓷杯,瓷杯壁上的孔隙允许有压水通过孔隙,而对空气起阻止作用.将张力计内装满水,密封后埋入土壤中 .张力计中的水通过瓷杯壁上的孔隙与土壤水分建立水力联系.当张力计内外的水势大小不同时,水将由高水势处向低水势处运动,直到内外水的势能达到平衡.除非土壤水分饱和,在土壤水吸力的作用下张力计内的部分水会向外运动而使张力计内形成负压,测量张力计内负压的大小即可得到土壤水吸力的值.用压力变送器进行测压. 使用的压力变送器主要是压力表和压阻式压力传感器.分人工读数和自动测量两种形式. 测得土壤水吸力后,再依据土壤性质,利用这种土壤的土壤水吸力与土壤含水量的关系确定土壤含水量. 张力计(负压计)式土壤湿度仪简介 张力计式土壤湿度仪的性能特点 ――技术性能 以国内一种自动化产品为例:⑴ 量程:-80KPa~0;

测量土层深度:0.2~2m(埋设深度);

⑶测量准确度:±2%(压力变送器) ⑷ 分辨率:1 Kpa;

⑸ 工作环境:5~40℃;

⑹ 电源:DC12V.技术指标中量程、准确度都是针对压力而言的,按照不同的土壤水分曲线从压力转换成土壤含水量后,才能得到真正的土壤含水量量程和准确性. ――准确性分析 张力计式土壤湿度仪的测量准确性并不高.但总的讲,可以满足很多土质的农业生产上的测量要求. ―― 特点和应用这种仪器是一种简便、实用的土壤含水量测量仪器,可以在田间原位进行连续的自动测量. 人工读数的负压计只装有一指针式压力表,更简单. 雷达(微波)土壤湿度仪 利用微波在土壤中的传播特性受土壤含水量影响的原理可以测量土壤含水量.雷达使用微波,有时也把使用微波的仪器称为雷达土壤湿度仪.可以根据探测器发出的电磁波(微波)在不同介电常数的物质中传播速度(时间)的不同计算土壤含水量,如依靠反射波测量,这样的仪器称为时域反射仪(Time Domain Reflectometry, 简称TDR).如测量单向传播速度,称为TDT.也可以利用介电常数不同,探测器和土壤构成的电容不同,测量其电容,计算土壤含水量.称为频域反射仪(Frequency Domain Reflectometry,简称 FDR).从使用角度看FDR和TDR差别不大.总的讲,TDR的性能优于FDR,但价格也贵些. 时域反射仪(TDR)的工作原理 电磁波在介质中传播速度V可用下式表示:式中:C――电磁波在真空中的传播速度;

ε――介质的介电常数;

μ――磁性常数. C为300 000km/s.土壤的磁性常数为1,由此:土壤中固体成分占其容积的50%左右,土壤固体成分的介电常数一般为2,水的介电常数约为80,因此土壤水分数量的多少对土壤的介电常数影响很明显. 不同质地土壤的介电常数与土壤含水量的关系可以统一标定.误差在5%以内.而且容重、温度对土壤的介电常数与土壤含水量的关系影响很小.时域反射仪利用上述原理,测定电磁波在土壤中传播一定距离所需的时间,求出土壤的介电常数,再根据仪器中已标定的土壤容积水含量与土壤介电常数的关系推求出土壤水含量. 这类产品大多都是国外生产的,品种较多.国内没有技术标准要求.综合国外产品,一般技术指标如下:⑴ 土壤水测量范围:0~