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Hydra Probe II土壤水分温度电导率传感器(SDI-12输出型)

产品简介

Hydra Probe II土壤水分温度电导率传感器(SDI-12输出型)

产品型号:Hydra Probe II
更新时间:2024-06-15
厂家品牌:其他品牌
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  • 产品简介
  • 用途:Hydra土壤水分温度电导率传感器可以同时测量出土壤体积含水量、土壤电导率、土壤温度等参数。传感器输出信号有模拟信号、SDI-12和RS485三种可以进行选择,广泛用于农学、水文学、气象学、地球物理学及土木工程学的研究和生产领域。


    土壤水分盐分温度传感器原理:
    Hydra Probe 独有的测量方法使得与其他传感器相比在多数土壤中更精确和可靠,电子土壤传感器土壤水分校准曲线基于他们复合介电常数(Topp 1980)。
    复合介电常数是一种材料在电场中产生感应电荷的能力。当电磁波通过土壤传导,部分能量被储存,而另一部分能量损耗,散失的能量和储存的能量之间的数学关系也不是一成不变的。
    反映储能部分或者电容特性的的实部,和水的转动偶极矩直接相关(Logsdon 2005,Seyfried 2004),这一原理被用于土壤水分的测量。虚部代表能量的损耗,包括电导率、频率、分子松弛等(Hilhorst 2000)。
    表观介电常数是包含了实部和虚部的一个电介质复数介电常数(Jones 2005,Seyfried 2007)。除了Hydra Probe之外,多数传感器都采用了诸如TDR(Blonquist 2005),TDT(Blonquist 2005B),RF共振频率电容法(Kelleners 2004)以及SIP简化阻抗探针法(Gaskin 1996),以上测量方法全部基于表观介电常数。介电常数的虚部对于温度、频率、土壤含盐量和土壤质地等条件非常敏感,因而包含了介电常数虚部特征的表观介电常数,对于温度、频率、土壤含盐量和土壤质地同样也是敏感的(Blonquist 2005)。
    鉴于多数土壤传感器对土壤水分的计算都是基于表观介电常数,并不是真正的实际介电常数(实部),所以这些传感器受土壤温度、盐分、质地的严重影响。相比之下,Hydra Probe 受土壤条件的影响就很小。
    Hydra Probe是一种介电阻抗传感器,它采用的是一种利用同轴波导将实部和虚部完美剥离的方法(Campbell 1990)。通过一个发射信号和两个反射信号,由于介电常数的实部和虚部对应的两个反射信号的阻抗不同,通过一个麦克斯韦方程组数学模型被分别计算(Campbell 1988,Kraft 1987)。这些复杂的数学计算是由一个内置在Hydra Probe壳内的微处理器来完成的。
    传感器校准
    如前边介绍的,Hydra Probe的校准基于实际介电常数,而非其他传感器所使用的表观介电常数,因此它比其他传感器更精确可靠。LOAM壤土校准是Hydra Probe 进行的最主要的土壤校准,适合多数的土壤测量。LOAM壤土的校准基于美国农业部M.S. Seyfried的研究(Seyfried 2005)。20种代表不同的质地、形态和矿质含量的一系列土壤经过研究,为土壤水分测量提供最好校准曲线。
    同时,Hydra Probe 还进行了沙土、粘土、亚粘土的校准;如果需要,客户也可以根据自己使用的特殊区域要求,自行校准。




    技术规格:

    介电常数

    测量范围

    1~80(1=空气,80=蒸馏水)

    测量精度

    ±1.5%或0.2(典型蒸馏水)

    土壤水分

    测量范围

    0~饱和

    测量精度

    多数土壤±0.01 WFV,特殊土壤±0.03

    电导率

    测量范围

    0.01~1.5 S/m

    测量精度

    ±2.0%或0.005 S/m(典型)

    温度

    测量范围

    -10~+55℃

    测量精度

    ±0.1℃

    电气规格

    供电

    9~20 VDC

    通讯协议

    SDI-12标准V1.2

    电缆长度

    标准7.6米,最大可延长到60米

    功耗

    空闲<1 ma,激活30="" ma="">

    电缆接线

    3芯:供电、接地和数据

    波特率

    1200

    工作环境

    工作温度

    -10~+55℃,可延长到-30~+55℃

    存储温度

    -40~+55℃

    防水

    探头可以放入水中

    物理参数

    电缆

    22AWG,防紫外,直埋

    材质

    探头外壳PVC,探针为304不锈钢

    尺寸

    长度12.4厘米×直径4.2厘米

    感应区域

    长度5.7厘米×直径3厘米

    重量

    传感器200克,电缆0.08公斤/米



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