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TRIME-PICO IPH 2 TDR剖面土壤水分測量系統

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一、用途:
可測量土壤或其他介質深達3米的剖面含水量,標定后可以同時測量土壤剖面的含鹽量。該產品由TRIME-Pico-T3/IPH升級而來,可以采用藍牙無線通訊數據傳輸,也可直接接讀表。

二、原理:
TRIME基于TDR(Time domain Reflectometry with Inligent MicroElements)時域反射技術。用以直接測量土壤或其他介質的介電常數,介電常數又與土壤水分含量的多少有密切關系,土壤含水量即可通過模擬電壓輸出被讀數系統計算并顯示出來。
測量時,金屬波導體被用來傳輸TDR信號,TRIME工作時產生一個1GHz的高頻電磁波,電磁波沿著波導體傳輸,并在探頭周圍產生一個電磁場。信號傳輸到波導體的末端后又反射回發射源。傳輸時間在10ps-2ns間。IMKO發明了這種測量技術,使得儀器可以檢測到小至3ps的時間信號。建立了時間采樣的方法。從而使得土壤水分的測量變得更為準確和方便。

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附件組成??蛇x國產或國外進口。

測量管

3. 智能手機或讀表:采用智能手機,或者手持式讀表,功能強大,讀取數據及存儲數據等,用戶自選國外和國內品牌

HD2讀表 藍牙通訊模塊

4. 藍牙通訊模塊:與智能手機聯用,實現無線通訊,同時負責給探頭供電。
5. 安裝工具:埋設探管的工具套件,含土鉆、支架、防震鋼錘等等,為保證準確將測量管安裝到位,上減小安裝過程中產生的擾動,建議用戶務必選擇該安裝工具。

安裝工具

采集軟件:TrimeBlue APP操作軟件,用以采集數據,系統設置等,安裝在智能手機上。

四、基本技術指標:

IPH2剖面土壤水分傳感器:

TRIME –PICO IPH 2
土壤水分測量范圍0—*
電導率范圍0-6dS/m6-12dS/m12 -50dS/m(close to sea water)
0-40%測量精度±2%±3%需要材料特殊標定

40-70%測量精度±3%±4%
測量重復精度±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)
適用土壤非均質土壤
傳感器(波導體)長度200mm
電纜長度標配3.5m的7芯纜線
標定出廠按礦物質土標定。用戶可自行使用TrimeTool進行重新標定,多可做15條自定義標定曲線
測量管內/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,為100mA


藍牙通訊模塊:

功能實現無線通訊,同時負責給探頭供電
藍牙通訊Bluetooth 2.0兼容,工作范圍:遠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讀數表:

功能用于讀取水分數據,注意該讀數表只能讀數,無存儲功能,可顯示土壤水分,溫度(連接針式探頭)和電導率
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IP67
尺寸、重量150 x 64 x 36mm (長x 寬 x 高), 重量: 437g


五、產地:德國IMKO

六、應用案例:

寧夏大學新技術應用研究開發中心Trime-PICO-IPH土壤水分儀完成安裝調試
2016年4月,寧夏大學新技術應用研究開發中心Trime-PICO-IPH土壤水分儀的安裝調試工作,儀器現已投入正常使用。中心確立以鹽堿地改良利用、廢棄物資源化利用、農業應對氣候變化、水資源循環利用、新技術研發和成果轉化為研究方向。

該中心本次購置的Trime-PICO-IPH采用目前測量精度的TDR 時域反射原理,建立了時間采樣的方法,從而使得土壤水分的測量變得更為準確和方便。測量時,1GHz的高頻電磁波沿著探針上的波導體傳輸,并在探頭周圍產生一個電磁場,電磁波傳輸到波導體的末端后又反射回發射源,由于土壤結構的不同導致電磁波傳輸的速率也不同,通過采集時間信號,可直接測量土壤介質的介電常數,介電常數又與土壤水分含量的多少有密切關系,土壤含水量即可通過模擬電壓輸出被讀表內嵌程序計算并顯示出來,同時,該系統通過內嵌傳感器還可測得土壤溫度和電導率參數。(圖3)

圖2 HP掌上電腦和Trime-pico水分傳感器


圖3 實測數據


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