土壤中水分、温度、电导率检测方案(土壤测定仪)

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沃德精准(北京)科贸有限公司 “小仪器，大应用”系列之 WET便携式土壤水分、温度、电导率测量仪在太空种植中的应用 所谓“兵马未动，粮草先行”，中国航天的未来要大力发展空间站，必然要考虑太空中的给养问题。我国宇航员在去年 10.17日发射的神舟十一号飞船中，带去了生菜的种子以及专门定制的蔬菜培养箱，在对接的天宫一号中首次当起了“太空菜农”。 为了更好的了解蔬菜生长过程中“土壤”水分和养分状况，航天科研中心经过多方比对，最终选择了由我司提供的高性价比的 WET 便携式土壤水分、温度和电导率测量仪，提前安装在了培养箱装置中以便实时记录测量数据，标记为“天基”；同时在地球端的宇航员工作中心同步测量记录数据，标记为“地基”。 土壤中水分主要受到3种力的作用，重力，吸附力和毛管力(表面张力)。其中保持土壤水分的力主要有两种，即吸附力和毛管力。而重力主要影响水分的下渗速度。 在地球上，当给土壤浇水后，水分受到重力作用，同时受到吸附力和毛管力作用，会使土壤含水量逐渐呈下降趋势。因此会出现如图中地基含水量的变化曲 线。 当在太空中进行同样的实验时，由于土壤水分失去重力，主要的影响力变为吸附力和表面张力。这两种力会慢慢使水分在土壤中均匀化，因此从开始浇水后探头周围的水分含量会逐渐增加，到一定程度后会达到一个水分平衡。在图中显示为8-9天的过程。 由于仪器本身是金属，当探头发射电磁波后，在探针周围会出现一定极性，继而吸附水分聚集在探头周围而形成一种水膜，使探针测出的水分值近似于土壤饱和水分含量(约50%-60%左右)。这种平衡会保持一定时间，除非再次灌灌，或者蒸发量很大的情况下才会改变。图中显示为9-18天的曲线过程。 当再次浇水后，水分急剧增加，打破原来的水分平衡，会出现高峰值并开始逐渐下降，这跟地基所测定的曲线图是比较吻合的，图中显示为19-27天的曲线过程。 HTTP：//www.wd-jingzhun.com.cn E-MAIL：18810361869@163.com TEL：010-80748842FAX：：010-8074884 目前测量土壤水分含量的方法主要有3种：时域反射或频域反射(高频电磁波法)、电容法和烘干法。 第一种为发射高频电磁波，通过接收反射回的不同频率电磁波信号或电磁波反射回的时间不同来测定水分含量。 第二种为发射电流，测定土壤水分中电容的变化，从而界定水分含量。 第三种为烘干法，为绝对含水量值。通过称重烘干前及烘干后土壤重量测定土壤中的水分绝对含量，这是对前两种仪器校准的·-种方法。 对于在太空中做实验，第三种方法需要测量土壤重量，所以无法实现。前两种相比较的话第一种受的影响更小，所以还是建议使用电磁波法的仪器来测定。 土壤水分含量的测定更多的时候观测的还是变化曲线，而不是绝对的水分含量值，所以建议在太空中做实验时考虑到失重对水分的影响即可。同时参考所测定的电导率值，这对于太空植物种植具有很大的参考意义。 HTTP：//www.wd-jingzhun.com.cn TEL：-MAIL：com FAX：： TEL： AX：：TTP：//www.wd-jingzhun.com.cnE-MAIL：com WET-Kit便携式土壤水分、温度、电导率测量仪简介WET-2是一款小型的土壤水分温度电导率自动监测系统，主要广泛应用在园艺学和土壤研究学中，它的独特之处是在于WET-2在测量土壤水分和温度的同时可以测量土壤中孔隙水的电导率（ECP），也是目前性价比较高的一款土壤多参数监测系统，野外便携式土壤含水量、电导率、温度三个参数速测。原理FDR原理，同时测量土壤含水量、电导率、温度三个参数。它的独特之处是在于WET在测量土壤水分和温度的同时可以测量土壤中孔隙水的电导率（ECP）。组成    主机（可存储式读表）：可存储2100个读数    传感器：测量土壤含水量、温度、电导率三个参数软件及便携箱特点Ø  便携式，携带方便Ø  测量迅速，响应时间短Ø  可以针对不同类型土壤进行标定，达到更高测量精度Ø  选择特殊类型的介质标定时，可以测量纤维、煤灰等介质Ø  数据可以通过软件下载，为标准的ASCII格式数据Ø  读表直接显示含水量，温度和电导率ECp技术规格WET-2土壤水分、温度传感器介电常数（ε′）体积电导率（ECb）孔隙水电导率（ECP）测量范围1~80测量范围0~300 mS/m测量范围0~1600 mS/m测量精度±2.5测量精度±10 mS/m测量精度典型±10%，最大误差读数的±20%或±20 mS/m分辨率0.1分辨率1.0 mS/m分辨率1.0 mS/m温度体积含水量（θ）工作温度0~+40℃测量范围-5~+50 ℃测量范围0~100%测量频率20MHz测量精度±1.5 ℃精度±3%温度测量平衡时间约20S分辨率0.1 ℃分辨率0.1%测量体积500毫升标定对每个传感器的进行单独标定防护等级探头防护等级IP[67，25针D型接头防护等级IP65，9针D型接头防护等级IP44供电测量的时候耗电典型40mA持续2.5秒，传感器供电5~9VDC尺寸探头：长68毫米×直径3毫米（中间针长度为60毫米），外壳：55 × 45 × 12毫米重量75克HH2读数表土壤水分范围0~饱和，0~1500mV测量精度±（电压读数0.13%+1.0mV）分辨率1 mV内存最大5000读数（PR2/6：166~782个读数；SM200、ML2x、EQ2：227~2186个读数；WET：2100个读数）电池9V碱性电池电量典型6500次测量（SM200或ML3），典型4500次测量（PR2或EQ2），防护等级IP52工作温度范围0~40℃跌落高度约为1米EMC通过欧洲EMC认证尺寸150 × 80 × 40毫米重量450克显示屏16 × 2行液晶显示屏按键7个按键连接1个25针D型连接口，用于连接传感器和通过RS232转换口连接电脑软件随机配套HH2Read软件