一、用途:
可測量土壤或其他介質(zhì)深達(dá)3米的剖面含水量,標(biāo)定后可以同時(shí)測量土壤剖面的含鹽量。該產(chǎn)品由TRIME-Pico-T3/IPH升級(jí)而來,可以采用藍(lán)牙無線通訊數(shù)據(jù)傳輸,也可直接接讀表。
二、原理:
TRIME基于TDR(Time domain Reflectometry with Inligent MicroElements)時(shí)域反射技術(shù)。用以直接測量土壤或其他介質(zhì)的介電常數(shù),介電常數(shù)又與土壤水分含量的多少有密切關(guān)系,土壤含水量即可通過模擬電壓輸出被讀數(shù)系統(tǒng)計(jì)算并顯示出來。
測量時(shí),金屬波導(dǎo)體被用來傳輸TDR信號(hào),TRIME工作時(shí)產(chǎn)生一個(gè)1GHz的高頻電磁波,電磁波沿著波導(dǎo)體傳輸,并在探頭周圍產(chǎn)生一個(gè)電磁場。信號(hào)傳輸?shù)讲▽?dǎo)體的末端后又反射回發(fā)射源。傳輸時(shí)間在10ps-2ns間。IMKO發(fā)明了這種測量技術(shù),使得儀器可以檢測到小至3ps的時(shí)間信號(hào)。建立了時(shí)間采樣的方法。從而使得土壤水分的測量變得更為準(zhǔn)確和方便。
三、組成:
主要組成:
1. 剖面土壤水分傳感器(TRIME-PICO IPH 2):圓柱式探頭,PVC材料外殼
剖面土壤水分傳感器(TRIME-PICO IPH 2)
2. 測量管:由TECANAT特殊塑料制成,有0.6米、1米、1.5米、2米、2.5米、3米五種不同深度及相關(guān)附件組成。可選國產(chǎn)或國外進(jìn)口。
測量管
3. 智能手機(jī)或讀表:采用智能手機(jī),或者手持式讀表,功能強(qiáng)大,讀取數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等,用戶自選國外和國內(nèi)品牌
HD2讀表 藍(lán)牙通訊模塊
4. 藍(lán)牙通訊模塊:與智能手機(jī)聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)無線通訊,同時(shí)負(fù)責(zé)給探頭供電。
5. 安裝工具:埋設(shè)探管的工具套件,含土鉆、支架、防震鋼錘等等,為保證準(zhǔn)確將測量管安裝到位,上減小安裝過程中產(chǎn)生的擾動(dòng),建議用戶務(wù)必選擇該安裝工具。
安裝工具
采集軟件:TrimeBlue APP操作軟件,用以采集數(shù)據(jù),系統(tǒng)設(shè)置等,安裝在智能手機(jī)上。
四、基本技術(shù)指標(biāo):
IPH2剖面土壤水分傳感器:
| TRIME –PICO IPH 2 |
土壤水分測量范圍 | 0—* |
電導(dǎo)率范圍 | 0-6dS/m | 6-12dS/m | 12 -50dS/m(close to sea water) |
0-40%測量精度 | ±2% | ±3% | 需要材料特殊標(biāo)定
|
40-70%測量精度 | ±3% | ±4% |
測量重復(fù)精度 | ±0.3% | ±0.5% |
操作溫度范圍 | -15℃~+50℃(可定制其他溫度量程) |
測量體積 | 3L(200mm x Ф150mm) |
適用土壤 | 非均質(zhì)土壤 |
傳感器(波導(dǎo)體)長度 | 200mm |
電纜長度 | 標(biāo)配3.5m的7芯纜線 |
標(biāo)定 | 出廠按礦物質(zhì)土標(biāo)定。用戶可自行使用TrimeTool進(jìn)行重新標(biāo)定,多可做15條自定義標(biāo)定曲線 |
測量管內(nèi)/外徑 | 42mm/44mm |
測量管長度 | 0.6m, 1m,1.5m, 2m,2.5m, 3m |
供電要求 | 7-24VDC |
耗電情況 | 2.3s測量過程中,12V時(shí),為100mA |
藍(lán)牙通訊模塊:
功能 | 實(shí)現(xiàn)無線通訊,同時(shí)負(fù)責(zé)給探頭供電 |
藍(lán)牙通訊 | Bluetooth 2.0兼容,工作范圍:遠(yuǎn)10m |
工作溫度 | -20℃~+70℃ |
供電 | 1000mAh Ni-MH電池(4x1.2V),充滿電后,支持大于1500次測量 |
適合的探頭 | PICO64,PICO32,PICO-IPH 2 |
HD2讀數(shù)表:
功能 | 用于讀取水分?jǐn)?shù)據(jù),注意該讀數(shù)表只能讀數(shù),無存儲(chǔ)功能,可顯示土壤水分,溫度(連接針式探頭)和電導(dǎo)率 |
適合的探頭 | PICO-IPH 2,PICO64,PICO32 |
電池 | 4.8V DC 2000mAh,充滿電可供1500次測量 |
防水等級(jí) | IP67 |
尺寸、重量 | 150 x 64 x 36mm (長x 寬 x 高), 重量: 437g |
五、產(chǎn)地:德國IMKO
六、應(yīng)用案例:
寧夏大學(xué)新技術(shù)應(yīng)用研究開發(fā)中心Trime-PICO-IPH土壤水分儀完成安裝調(diào)試
2016年4月,寧夏大學(xué)新技術(shù)應(yīng)用研究開發(fā)中心Trime-PICO-IPH土壤水分儀的安裝調(diào)試工作,儀器現(xiàn)已投入正常使用。中心確立以鹽堿地改良利用、廢棄物資源化利用、農(nóng)業(yè)應(yīng)對氣候變化、水資源循環(huán)利用、新技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化為研究方向。
該中心本次購置的Trime-PICO-IPH采用目前測量精度的TDR 時(shí)域反射原理,建立了時(shí)間采樣的方法,從而使得土壤水分的測量變得更為準(zhǔn)確和方便。測量時(shí),1GHz的高頻電磁波沿著探針上的波導(dǎo)體傳輸,并在探頭周圍產(chǎn)生一個(gè)電磁場,電磁波傳輸?shù)讲▽?dǎo)體的末端后又反射回發(fā)射源,由于土壤結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致電磁波傳輸?shù)乃俾室膊煌?,通過采集時(shí)間信號(hào),可直接測量土壤介質(zhì)的介電常數(shù),介電常數(shù)又與土壤水分含量的多少有密切關(guān)系,土壤含水量即可通過模擬電壓輸出被讀表內(nèi)嵌程序計(jì)算并顯示出來,同時(shí),該系統(tǒng)通過內(nèi)嵌傳感器還可測得土壤溫度和電導(dǎo)率參數(shù)。(圖3)
圖2 HP掌上電腦和Trime-pico水分傳感器圖3 實(shí)測數(shù)據(jù)