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土壤水势监测系统

描述:土壤水势(soil water potential)指相对于纯水自由水面,土壤水所具有的势能。是势能的一种形式。土壤水与自然界中其他物质一样,具有各种形式的能量,因流动速度甚小,忽略其动能,集中研究土壤水的势能。当水分进入土壤孔隙中,受到吸附力、毛管力、重力和...

  • 产品厂地:北京市
  • 厂商性质:代理商
  • 更新时间:2021-11-24
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产品介绍/ PRODUCT PRESENTATION

1:系统介绍:

土壤水势(soil water potential)指相对于纯水自由水面,土壤水所具有的势能。是势能的一种形式。土壤水与自然界中其他物质一样,具有各种形式的能量,因流动速度甚小,忽略其动能,集中研究土壤水的势能。当水分进入土壤孔隙中,受到吸附力、毛管力、重力和溶质离子的引力等作用,分别产生基模势(包括吸附势、毛管势)、重力势、溶质势和压力势等。这些能量的总和称“总土壤水势"。每一项称“分势"。根据国际土壤学会土壤物理学术委员会(1963年)定义:在标准大气压下,从自由水面把无限少量的单位数量纯水等温、可逆地移动到土壤中某一吸水点,使之成为土壤水所做的功。其大小可清楚表明土壤水对作物的有效程度、土壤水运动的方向和速度。是研究土壤水分运动和土一植一气连续系统基本的概念。

土壤水势是“土壤水分势能值"的简称,亦称“总土壤水势"。土壤水由于受到各种力(如吸附力、弯月面力和重力等)的作用,其势能值一般足降低的。土壤水势就是土壤水与纯自由水势能的差值。压力单位为帕(Pa)。土壤水势反映了土壤水分的能量状态、运动的方向,以及对植物有效性的大小。

土壤水势 water potential)是在等温条件下从土壤中提取单位水分所需要的能量,单位是巴(bar, 1 bar=100 kPa) 土壤水分 饱和,水势为零; 含水量 低于饱和状态,水势为负值,土壤越干旱,负值越大。一般植物的生存范围是0到-15pa(-1500 kPa)。

2:土壤水势监测系统组成:

数据采集单元:CR300,CR800,CR1000X采集器

土壤水势传感器:PF-MeterTensioMark

机箱太阳能供电支架等辅助设备。

数据采集器选配:

性能特征

CR200X系列

CR300系列

CR800/CR850

CR1000X

CR3000

CR6

CR9000X系列

*大扫描速率

1 Hz

10 Hz

100 Hz

100 Hz

100 Hz

1000Hz

100,000 Hz

模拟输入

5个单端(无差分)

6个单端
3对差分

6个单端
3对差分

16 个单端
8对差分

28个单端
14对差分

12个单端或6个差分

每个CR9050/CR9051E/CR9055(E):
28个单端
14对差分

脉冲计数器

2

2

2

2

4

16

每个CR907112

开关激发通道

2个电压激发

2个电压激发

2个电压激发

*大16个电压激发

*大16个电流激发

4个电压激发
3个电流激发

*大12个电压激发

*大12个电流激发

每个CR906010
电压激发

数字控制端口

2I/O

2个I/O
或1个RS-232 接口

4I/O
2RS-232 接口

*大16I/O2 RS232,2RS485,8个SDI-12,8个RX/TX pair RS 232

3个SDM8I/O
4RS-232

*大16I/O2 RS232,2RS485,8个SDI-12,8个RX/TX pair RS 232

每个CR9060含:1SDM8I/O
或每个CR907116I/O

连续模拟输出

0

0

0

0

2

0

每个CR90606

通讯/数据存储端口

1RS-232

1USB,1CSI/O, 110/100baseT(CR310)

1CS I/O
1RS-232

1USB,1CSI/O,1个MicroSD,110/100baseT

1CS I/O
1RS-232
1个并行外围设备

1USB,1CSI/O,1个MicroSD,110/100baseT

1CS I/O
1RS-232
110M/100M 以太网

输入电压范围

0V2.5Vdc

-0.1 to +2.5 Vdc

±5Vdc

±5Vdc

±5Vdc

±5Vdc

±5Vdc CR9050CR9051E
±50Vdc ( CR9055(E)
±60Vdc CR9058E

模拟电压精度

±(0.25%读数+1.2mV偏移量),-40℃~﹢50

±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40

±(0. 06%读数+1.2mV偏移量),0℃~﹢40

±(0.04% 测量值+偏移值)

±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40

±(0. 04%读数+偏移量),0℃~﹢40

±(0. 07%读数+4A/D计数),-25℃~﹢50

模拟分辨率

*小0.6mV

*小0.23μV

*小0.33μV

*小0.02μV

*小0.33μV

*小0.05μV

*小1.6μV

模拟/数字
转换位数

12

24

13

24

16

24

16

标准工作温度

-40~50

-40~70

-25~50

-40~70℃

-25~50

-40~70

-25~50

扩展工作温度

N/A

/

-55~85℃(CR800
-30~80℃(CR850

-55~85

-40~85

-55~85

-40~70

内存(字节)

106K (操作系统)
512K (数据储存)

10M数据存储,2M(操作系统)
5M (CPU、程序保存)

128MB闪存和4MB带内置供电的静态存储器 

2M(操作系统)
4M (数据储存、CPU、程序保存)

2M(操作系统)
4M (数据储存、CPU、程序保存)

6M(操作系统)
6M (数据储存、CPU、程序保存)

 

128K (程序)
128M (数据储存)

供电(Vdc)

7~16

9.6~16

9.6~16

9.6~16

10~16

9.6~16

9.6~16

电流消耗(mA

~0.2(睡眠模式,无电台)
~3(活动,无电台)

1.5(睡眠模式)
5(1 Hz采样速率,无RS-232通讯)

~0.6(睡眠模式)
1~16(RS-232通讯)
17~28(RS-232通讯)

<1 (睡眠模式)
55(20HZ扫描)
25(RS-232)

48(以太网)

2 (睡眠模式)
3 (1 Hz采样速率)
10 (100 Hz采样速率)

~0.8 (睡眠模式)
3 (1 Hz采样速率)
67 (20 Hz采样速率)

750~1000(处理)
750~4000 (模拟测量)

尺寸(厘米)

13.2×17.6×4.8

5.5×3.0×2.0

24.1×10.4×5.1

23.8×10.1×6.2

24.1×17.8×9.7

8×4×2.4

40.0×24.8×20.3(实验室版机箱)
45.7×34.3×22.9(野外版机箱)

      

227gCR200XCR295X
272gCR206XCR211X
CR216X

242g(CR300);288g(CR310)

660g

860g

1.6Kg(无电池)

0.42 Kg(无电池)

~13.6 Kg (实验室版)
~18 Kg (野外版)
~12 Kg (CR9000XC)

SDI-12 支持

支持

支持

支持

支持

支持

支持

PakBus支持

支持(仅叶节点)

支持

支持

支持

支持

支持

Modbus 支持

支持

支持

支持

支持

支持

支持

DNP3支持

支持

支持

支持

支持

支持

数据存储方法

表格

表格

表格

表格

表格

表格

表格

编程语言

CRBasic

CRBasic

CRBasic

CRBasic

CRBasic

CRBasic

CRBasic

CE认证

CR200XCR206X
CR211XCR216X

   

3

3

3

3

3

3

3

软件支持

Short Cut

支持

3.2或更高

支持

支持

支持

支持

PC200W

支持

4.4或更高

支持

支持

支持

支持

PC400

1.0或更高

4.4或更高

1.4或更高

1.2或更高

1.3或更高

4.3或更高

1.0或更高

LoggerNet

2.1或更高

4.4或更高

3.3或更高

3.0或更高

3.2或更高

4.3或更高

2.0或更高

RTDAQ

支持

支持

支持

支持

支持

PConnect

3.0或更高

4.4或更高

3.3或更高

3.1或更高

3.2或更高

4.3或更高

PConnect CE

2.0或更高

4.4或更高

2.2或更高

2.0或更高

3.2或更高

4.3或更高

PF-Meter土壤水势传感器

该水势传感器采用特殊设计的陶瓷平衡系统, 是基于摩尔热容原理,通过直接测量热容的变化,精度高,不需要标定。以数字信号传输pF值或hPa值,数字信号传输可以避免测量值的传输误差,所以电缆长度可以超过250米。与兼容的网络设备相连,可以组成一个由48个pF-Meter设备组成的dLOG网络,也可以通过GSM/GPRS传输数据,便于在世界任何一个角落访问。pF-Meter可以与个人电脑直接相连,在线使用。该传感器同时具备模拟信号输出,以方便用户使用。
   适用范围:干旱地区、冻土、路基等其他特殊领域土壤水的研究。

 

技术参数:
   大的测量范围 (pF 0-7 = 1-10,000,000 hPa / mBar)

优良的免维护 免除像传统张力计需要注水的维护

快速响应高精度 pF ± 0.05 pF

同时测量土壤温度(精度,±0.2)

测量值不受土壤盐分的影响

防霜冻

输出信号:

数字信号SDI-12 总线(水文总线协议)

GP总线

模拟信号0-7 V = pF 0- pF 7

0-10V=10000mBar

注:模拟信号输出没有温度输出

供电电压:10V-16V

TensioMark土壤水势传感器

该设备采用特殊设计的陶瓷平衡系统, 基于摩尔热容原理,直接测量热容的变化,通过内部微控制器MCU进行转换得出精度的水势值,用户不需要标定。外形和注水张力计相似,但无需注水维护,测量值不受土壤盐分的影响。该技术测量基质势范围宽、安装简单快捷、免维护、精度高。可组成稳定可靠的土壤水势测定系统。精准地监测田地中水分运移情况,广泛应用于SPAC子系统、田间土壤水分特征曲线、水土侵蚀、土力学特性研究等领域土壤水的研究、作物需水控制等。

    产品特点:

分体式结构,测量部位体积小,使用灵活

防霜冻

不受土壤盐分影响

 

技术参数:

供电:7-15 VDC

输出信号:SDI-12    

水势测量范围:7pF - 0 pF (10,000,000 hPa - 0 hPa)

水势分辨率:0.01 pF

水势精度:± 0.35 pF

土壤温度测量范围:-40 °C to +80 °C

土壤温度分辨率:0.1 °C

功耗:休眠:1.5mA5秒工作频率时:50mA

尺寸:23 mm x 15 mm x 125 mm

线缆长度:5米

3:参考文献:

青藏铁路路基下部土体水热过程变化的监测研究   李明永, 吴青柏, 刘永智

土壤水势测定方法的选择及准确性研究    刘思春,高亚军,王永一,马爱生

太行山区典型植被对土壤水势动态的影响研究     ,宋献方,侯士彬

土壤水势温度滞后效应的研究  王国栋  张一平  张君常  傅志东

二种土壤含水量与水势关系     吴沿友  胡林生  谷睿智   吴沿胜  黎明鸿

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