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土壤水分傳感器在農(nóng)業(yè)土地灌溉中的應(yīng)用
農(nóng)業(yè)灌溉主要是指農(nóng)耕農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉作業(yè),。農(nóng)業(yè)灌溉可分為傳統(tǒng)地面灌溉,、普通噴灌和微灌,。傳統(tǒng)的地表水灌溉包括邊灌,、溝灌,、淹灌和泛灌,，但這種灌溉由于耗水量大、用水量低,，往往是一種不合理的農(nóng)業(yè)灌溉,。此外，普通噴灌技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為普遍的灌溉方式,。然而,，普通噴灌技術(shù)的用水效率并不高。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)微灌技術(shù)包括微噴灌,、滴灌,、滲灌等,，這些灌溉技術(shù)與傳統(tǒng)的灌溉方式相比，一般具有較好的節(jié)水效果和較高的水分利用率,。
無論是傳統(tǒng)灌溉,、普通灌溉還是微灌，我們都無法憑肉眼判斷土地的濕度是否達(dá)到農(nóng)作物所需的濕度,。這時,，我們就需要土壤濕度傳感器來幫助我們監(jiān)測土壤的濕度，以保證灌溉后土壤達(dá)到植物生長濕度,。
土壤濕度傳感器就是監(jiān)測土壤濕度的傳感器,，又可以稱之為：土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器,、土壤含水量傳感器,。主要用來測量土壤容積含水量，應(yīng)用于土壤墑情監(jiān)測及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù),。將傳感器的探針埋到需要濕度監(jiān)測的深度,，用來監(jiān)測土壤的濕度。通過測量土壤的介電常數(shù),，測量出土壤水分的體積百分比,，并實時上傳至監(jiān)控平臺， “濕度過高”則停止灌溉;“濕度過低”則可以通過光電隔離,、繼電器控制接在水源的電磁閥繼續(xù)灌溉,。監(jiān)控平臺還具有報警功能，可設(shè)置濕度上下限值,，當(dāng)濕度過高或者過低時,，可以通過平臺界面告警、短信告警,、聲光告警等方式及時報警通知到大家,。平臺除可實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況外，還可對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析,，也可下載,、打印數(shù)據(jù)，方便科學(xué)研究使用,。
目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型,，即頻域型和時域型。
TDR法是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種土壤水分測定方法,，中文為時域反射儀,。這種方法在國外應(yīng)用相當(dāng)普遍，國內(nèi)才剛開始引進(jìn),，各部門都相當(dāng)重視,。TDR是一個類似于雷達(dá)系統(tǒng)的系統(tǒng),，有較強(qiáng)的獨立性，其結(jié)果與土壤類型,、密度,、溫度基本無關(guān)。而且還有很重要的一點就是,，TDR能在結(jié)冰下測定土壤水分,，這是其他方法*的。另外,，TDR能同時監(jiān)測土壤水鹽含量,，且前后兩次測量的結(jié)果幾乎沒有差別。這種測定方法的度可見一斑,。
因為TDR法設(shè)備昂貴，在80年代后期,，許多公司（如AquaSPY,，Sentek.Delta-T，Decagon）開始用比TDR更為簡單的方法來測量土壤的介電常數(shù)——FDR型（頻域型）,，它利用電磁脈沖原理,、根據(jù)電磁波在介質(zhì)中的傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數(shù)(ε)，從而得到土壤容積含水量(θv),，FDR不僅比TDR便宜,，而且測量時間更短，在經(jīng)過特定的土壤校準(zhǔn)之后,，測量精度高,，而且探頭的形狀不受限制，可以多深度同時測量,，數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)更加容易,。FDR具有簡便安全、快速準(zhǔn)確,、定點連續(xù),、自動化、寬量程,、少標(biāo)定等優(yōu)點,，是一種值得推薦的土壤水分測定儀器。
建大仁科土壤水分傳感器采用FDR法測定土壤水分,，通過測量土壤的介電常數(shù),，測量出土壤水分的體積百分比，符合目前標(biāo)準(zhǔn)的土壤水分測量方法,，能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實水分含量,。適用于土壤墑情監(jiān)測,、科學(xué)試驗、節(jié)水灌溉,、溫室大棚,、草地牧場、土壤速測,、植物培 養(yǎng),、溫室控制、精細(xì)農(nóng)業(yè)等,，同時在水利,、氣象及各種顆粒物含水量的測量。
技術(shù)參數(shù)（模擬量輸出型）：
供電電源：12~30V DC
大功耗：60mA*24V DC直流
水分測量范圍：0~100%
水分精度：0-53%范圍內(nèi)為±3%; 53-100%范圍內(nèi)為±5%
存儲環(huán)境：-40℃~80℃
響應(yīng)時間：<1s
輸出信號：4~20mA,，線性輸出
土壤水分測量區(qū)域：以中央探針為中心,，半徑為7cm的圓柱體內(nèi)
探針長度：70mm
探針直徑：3mm
探針材料：304不銹鋼
密封材料：環(huán)氧樹脂（黑色阻燃）
電纜長度：標(biāo)配兩米
防護(hù)等級：IP68