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分享一下不同的土壤水分傳感器各自的原理

更新時間:2019-08-15      點擊次數(shù):1908
    分享一下不同的土壤水分傳感器各自的原理

  目前,國內外有很多種土壤水分測定方法,進而有不同的土壤水分傳感器。比如:時域反射法(TDR),石膏法,紅外遙感法,頻域反射法/頻域法(FDR/FD法),滴定法,電容法,電阻法,微波法,中子法,Karl Fischer法,γ射線法和核磁共振法等。

  1、TDR法水分傳感器

  TDR法是上世紀80年代發(fā)展起來的一種土壤水分測定方法,中文為時域反射儀。這種方法在國外應用相當普遍,國內才剛開始引進,各部門都相當重視。TDR是一個類似于雷達系統(tǒng)的系統(tǒng),有較強的獨立性,其結果與土壤類型、密度、溫度基本無關。而且還有很重要的一點就是,TDR能在結冰下測定土壤水分,這是其他方法*的。另外,TDR能同時監(jiān)測土壤水鹽含量,且前后兩次測量的結果幾乎沒有差別。這種測定方法的度可見一斑。

  2、FDR和FD法水分傳感器

  因為TDR法設備昂貴,在80年代后期,許多公司(如AquaSPY, Sentek. Delta-T, Decagon)開始用比TDR更為簡單的方法來測量土壤的介電常數(shù),F(xiàn)DR和FD法不僅比TDR便宜,而且測量時間更短,在經(jīng)過特定的土壤校準之后,測量精度高,而且探頭的形狀不受限制,可以多深度同時測量,數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)較容易。

  3、電阻法水分傳感器

  電阻法利用石膏、尼龍、玻璃纖維等的電阻和它們的含水量有關。當把這些中間物加上電極放置在潮濕的土壤中,然后一段時間后,這些東西的含水量達到平衡。由于電阻和含水量間的關系,我們先前標定電阻和百分數(shù)間一定的對應關系,然后就可以通過這些組件,得到1~15大氣壓吸力范圍內的水分讀數(shù)。

  4、中子散射(neutronscattering)法水分傳感器

  中子法適合測定野外土壤水分。它根據(jù)氫在急劇減低快中子的速度并把它們散射開的原則,現(xiàn)在市面上已經(jīng)有1測定土壤水分的中子水分計。中子水分計有很多方面的優(yōu)點,但是對有機質土壤有相當?shù)南拗疲宜贿m宜測定0-15cm的土壤水分含量。

  5、γ射線法水分傳感器

  與中子儀類似,γ射線透射法利用放射源137Cs放射出γ線,用探頭接收γ射線透過土體后的能量,與土壤水分含量換算得到。

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