土壤水吸力傳感器現貨 土壤水吸力傳感器現貨 土壤水分受土壤孔隙的毛管引力和土粒的分子引力作用,使水處于負壓(吸力)狀態(tài),土壤吸力愈大,含水量愈??;土壤吸力愈小,含水量愈多。負壓式土壤濕度計(張力計)就是測定這種土壤吸力(或稱土壤基質勢)的儀器。土壤水吸力傳感器在這種儀器基礎上制成。 土壤水吸力傳感器由陶土頭、壓阻傳感器等部件組成(見圖)。陶土頭是儀器的感應部件,具有許多細小的孔隙,陶土頭被水侵潤后,在孔隙中形成一層水膜。當充滿水而且密封的土壤濕度計插入水分不飽和土壤時,水膜便與土壤水連結起來,使儀器內部的水產生負壓。壓阻式傳感器將負壓力轉換成電訊號,且二者呈線性關系。這樣,傳感器測得的電壓可轉換成負壓,就是土壤水吸力。 儀器具有結構簡單,靈敏度較高,使用方便等優(yōu)點,可以定點定位連續(xù)測定土壤水分吸力,及時反映土壤水分動態(tài)變化。為灌溉、排水、調節(jié)作物生長提供必要的科學根據。 二、結構 土壤濕度計由集氣管、壓阻式傳感器和陶土頭等部件組成,集氣管上端為注水口,用蓋子蓋緊。旁側有一個接口與傳感器聯接,下端通過塑料管與陶土頭相接。 壓阻式傳感器其測量范圍為0~100Kpa,精度為1%。需用1.5mA恒流供電(外接電纜短于40m時也可采用恒壓供電方式)。 在0~100Kpa測量范圍內,各傳感器的輸出電壓不盡相同。因此,對吸力值與輸出電壓值之間的關系需要標定。標定裝置如圖2所示,傳感器內應充滿無氣水,用恒流源對傳感器供電。測定不同吸力值(由真空泵抽氣,經水銀壓力表顯示吸力值)時相應的傳感器輸出電壓值,即獲得該傳感器的電壓—吸力值的率定關系。 真空泵 蓋子 集氣管 傳感器 電纜 電纜線 土壤水 塑料管 吸力傳 感器 插頭 陶土頭 水銀壓力表 電源 數字電表 圖1 土壤水吸力傳感器示意圖 圖2 傳感器標定示意圖 三、傳感器電特性參數 供電電源:恒流源 1.5~2mA 或10VDC(大10VDC) 零點偏置:小—30,標準0,大+30mV 零點漂移(0~50℃):±2.0mV 線性度:標準±0.25% 大±1.0%Span 重復性與遲滯:±0.15%Span 反應時間:大1.0ms 輸入阻抗:5.0KΩ 輸出阻抗:5.0KΩ 全年漂移:±0.5%Span 工作環(huán)境:—40℃~+85℃ 儲存溫度:—55℃~+100℃ 滿量程輸出:平均225mV,低165mV,高285mV 過載特性:45psi 接線: 1 電源(+)——蘭色線 2 信號輸出(-)——紅色線 3 電源(-)—— 綠色線 4 信號輸出(+)——黃色線 四、使用方法 1、 使用前的準備 為了使儀器能夠達到大的靈敏度,在使用之前,必需把儀器內部的空氣除凈,其步驟如下: 1.1 開啟集氣管的蓋,徐徐注入經煮沸后冷卻的新鮮無氣水,直到加滿為止,將儀器直立10~20分鐘(不要加蓋子),讓水把陶土頭浸潤,并見水從陶土頭表面滴出。 1.2 將儀器注滿無氣水,旋緊蓋子,加以密封,并將儀器直立,讓陶土頭在空氣中蒸發(fā),約2小時后,從陶土頭、傳感器、塑料管及集氣管中會有氣泡溢出,輕輕敲打儀器,使氣泡集中到集氣管中。 1.3 將陶土頭浸入無氣水中,打開蓋子,重新充滿無氣水,旋緊蓋子,再讓陶土頭在空氣中蒸發(fā)。同時,輕輕敲打儀器,收集溢出的空氣。 1.4 按以上步驟進行2~3次,每進行一次之后,傳感器的輸出電壓值可升得更高。直到電壓值相當于85Kpa吸力值時,將陶土頭浸入無氣水中,集氣管中氣泡變小后打開塞子,加滿水,旋緊蓋子,將陶土頭浸在無氣水中備用。 2、 零位校正 儀器密封后,傳感器至測點(陶土頭中部)間存在一個靜水壓力值,如作測量,此靜水壓力差應予消除,這就需要零位校正。實際測定時,傳感器所測得的吸力值是土壤水吸力與傳感器內這段水柱壓力之和。因此在計算時,土壤水吸力等于測得的總吸力減去水柱壓力。水柱壓力是傳感器接口到陶土頭中心之間的垂直高度(厘米水柱高/1020×100。為千帕斯卡數)。 校正方法:將除好氣的儀器陶土頭浸在水中,水正好浸到陶土頭中部,此時傳感器的輸出電壓值,即為儀器的校正值。測量值減去零位校正值,就是測點的土壤吸力。 3、 安裝 在需要測量土壤吸力的地方,以一直徑相當于陶土頭的鉆孔器開孔到待測深度,倒入少許泥漿,垂直插入傳感器,使陶土頭與土壤緊密接觸,然后將周圍填土搗實,以免雨水沿塑料管周圍松土下滲而失去代表性。 五、讀數 儀器安裝好24小時后,便可進行數據采集,采集時間好在清晨,以避免測點和儀器因溫度不同而造成的誤差。 儀器的量程為85Kpa。連續(xù)的土壤吸力讀數可繪入坐標紙上,所繪成的曲線是灌溉排水*的參考資料。 六、檢查 在使用儀器的過程中,必須定期檢查集氣管中的空氣容量,如空氣容量過集氣管的容積的一半,必須重新補滿水,補水時可在原地打開蓋子,用無氣水灌滿,但要注意不要讓陶土管與原來接觸的土壤松動,如操作時已造成松動,應在附近開孔重新安裝。一般來講,如埋設前儀器內部的空氣基本除凈,且土壤的濕度在儀器的測量范圍內,則可連續(xù)維持20~25天,不必重新加水。 七、使用注意事項 1、 陶土頭切忌油污,以免堵塞細孔,儀器失靈。 2、 測得土壤水吸力值后,欲知相應的土壤含水量值,應通過土壤水分特征曲線求得。土壤水分特征曲線由壓力膜儀或吸力平板儀測定。 3、 當氣溫下降到冰點前,應將儀器撤離。 4、 單位換算:100Kpa(千帕斯卡)=1巴=1000毫巴=75.01厘米汞柱=1020厘米水柱 土壤吸力與土壤水勢值,其值相同,而符號相反。例如,土壤水吸力為20Kpa時,即土壤水勢為—20Kpa。 |