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SWHMS凍土活動層土壤水熱監(jiān)測系統(tǒng)
SWHMS凍土活動層土壤水熱監(jiān)測系統(tǒng)

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北京博倫經(jīng)緯科技發(fā)展有限公司

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凍土活動層土壤水熱監(jiān)測系統(tǒng)SWHMS

凍土活動層土壤水熱監(jiān)測系統(tǒng)SWHMS由數(shù)據(jù)記錄儀,、土壤監(jiān)測傳感器、支架及安裝配件等組成,。數(shù)據(jù)記錄儀的主要功能是測量、掃描,、采集,、存儲數(shù)據(jù)等功能,可采集到土壤溫度,、土壤水分,、土壤電導率、土壤熱導率,、土壤熱通量,土壤皮層溫度等,,這些特征是用于活動層監(jiān)測系統(tǒng)研究的主要監(jiān)測指標,。

應用領域

凍土水分運動監(jiān)測

氣象土壤監(jiān)測

區(qū)域生態(tài)監(jiān)測

植物生長及環(huán)境監(jiān)測

荒漠化治理監(jiān)測

農(nóng)業(yè)合理化灌溉

系統(tǒng)工作流程圖

【建設依據(jù)】

《凍土活動層觀測規(guī)范》

《氣象儀器和觀測方法指南》

《土壤水動力觀測規(guī)范》

《土壤微環(huán)境觀測規(guī)范》

《土壤觀測規(guī)范》

凍土活動層土壤水熱監(jiān)測系統(tǒng)SWHMS

傳感器

HTP03溫濕壓傳感器是我公司研制低成體傳感器,,溫度傳感器采用精密的PT1000,濕度采用精密的陶瓷測量元件,,氣壓采用MEMS精密測量元件,傳感器一體化設計,,沒有其它附件,,廣泛應用于氣象,、農(nóng)業(yè)、生態(tài)和科研領域,。

技術指標:

溫度量程:-40~+85℃

分辨率:0.01℃

精度:±0.1℃(-30-70℃時)

相對濕度量程:0~100.00% RH

分辨率:0.04% RH

精度:±1.8% (0~80%RH) ;

±3% (>80%RH)

氣壓量程:300~1100hpa

分辨率:0.02hpa

精度:±1hpa

電源:6-17VDC

電流:<8mA@12VDC時

信號輸出:SDI-12

工作環(huán)境:-40~+85℃,;0~95% RH

重量:320g (無線纜)

尺寸:Φ16mm* H 100mm

線纜長度:5m

TDR315H土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)專門為科研氣象監(jiān)測設計,針對科學研究量身定做了一系列標準的高品質傳感器,。因此,,為了獲取到可靠的數(shù)據(jù),,傳感器和塔架本身必須做特殊處理,,同時還要考慮設備免受雷電的沖擊。TDR315H土壤水分監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測土壤水分,、土壤溫度、土壤鹽分,、土壤介電常數(shù),、土壤熱通量,,可擴展氣象監(jiān)測和土壤氧氣,、土壤二氧化碳等指標。傳感器部分

TDR315H是美國Acclima公司在2019年5月7日推出的新產(chǎn)品,,此產(chǎn)品代替了TDR315L,,它是一個集成的時域反射計,,結合了超快速的波形生成和數(shù)字化功能,以及精密的5ps皮秒分辨率時基和高度復雜的波形數(shù)字化及分析固件,,提供土壤傳播波形的實時時域分析,。它在TDR315L的基礎上改進了響應時間,、產(chǎn)品功耗和鹽性土壤的穩(wěn)定性。

技術指標:

土壤體積含水量:0100% VWC

分辨率:0.1% VWC

重復性(RMS偏差):0.07%

準確度:±1% (粗中介質),;±2.5 (細紋理介質)

土壤溫度:-40+60℃

分辨率:0.1℃

重復性(RMS偏差):0.1%

準確度:±0.25℃

介電常數(shù)范圍:180

分辨率:0.1

重復性(RMS偏差):0.07

準確度:±1%(粗中介質),;±2(細紋理介質)

土壤體積電導率:05000μS/cm

孔隙水電導率:0~55000μS/cm

分辨率:1 μS/cm

重復性(RMS偏差):3 μS/cm

準確度:±25 μS/cm@0~1000μS/cm,;±2.5%@1000~2000μS/cm± 5%@2000~5000μS/cm

響應時間:0.25秒

供電:3.5~15V DC

信號輸出:SDI-12

探針長度:15cm,;

探針直徑:0.35cm

尺寸:21.15cm*5.3cm*1.9cm

重量:440g(不含電纜)

Soil -5MTE土壤水分溫度電導傳感器是北京博倫經(jīng)緯公司根據(jù)客戶需求設計研發(fā)的一款土壤水分測量探頭,傳感器采用震蕩頻率為100MHz,。通過測定土壤的介電常數(shù)來確定含水量,。三叉狀探針基部的熱敏電阻測定土溫,材質為阻燃環(huán)氧樹脂和防腐電極,,可以長期測量土壤中水分,、溫度和電導,提供SDI12信號輸出,,廣泛應用于氣象、農(nóng)業(yè),、土壤,、花奔和園藝等領域。

技術指標:

介電常數(shù)范圍:1(空氣)~80(水)

分辨率:0.1

準確度:±1%@1~40,;其它±10%

土壤水分范圍:0~100 m3/m3或% VWC

分辨率:0.1% @0~60 m3/m3或% VWC

準確度:±2.5%@0~60 m3/m3或% VWC

土壤溫度范圍:-40~ +60℃

分辨率:0.1℃

準確度:±0.2℃@23℃,;其它±0.5℃

土壤鹽分范圍:0-23ds/m; 0~ 23000us/cm

分辨率:0.1ds/m ,;10us/cm

準確度:±5%@< 7ds/m 其它±10%

電源:4.5~26V DC

電流:閑時 7mA ,, 典型 13mA

信號輸出:SDI12

防護等級:IP68

材質:阻燃環(huán)氧樹脂和防腐電極

工作環(huán)境:-50℃~+80℃ ;0-99.99%RH

土壤熱通量傳感器HFP01提供了一種測量熱通量的解決方法,。特別設計用于墻內(nèi)和土內(nèi)使用,。HFP01 一種是傳統(tǒng)的土壤熱性能測試儀,用于測量流過其附和的主體中的熱,。HFP01中的實際探頭是一個熱電偶,。 該熱電偶測量 HFP01塑料體上下的差溫。完全被動工作,,產(chǎn)生一微小的,、與該差溫正比于的電壓輸出。假定熱通量是穩(wěn)定的,,而塑料體的熱導率是常數(shù),,且其對熱流類型的影響可以忽略,則HFP01的信號與該地熱通量成正比,。

性能指標:

標稱靈敏度:50μV/W/㎡

溫度范圍:-30℃~+70℃

傳感器熱阻:< 6.25 10-3 k㎡ /W

測量范圍:-2000~+2000W/㎡

校準樣本可追溯性:NPL,, ISO 8302 / ASTM C177

精度:土壤:+5%/-15 建筑墻體:+5%/-5%

防護等級:IP67

工作環(huán)境:-30~+70℃

線纜長度:5m

TP01是荷蘭Hukseflux公司生產(chǎn)用于長期監(jiān)測土壤熱導率傳感器,。使用TP01進行測量也可用于估算土壤熱擴散率和體積熱容量,,從而更好地了解土壤的動態(tài)(可變熱通量)熱行為。TP01設計用于在一個測量位置長期使用,。TP01應用于氣象表面通量測量系統(tǒng),,改進了土壤中熱傳遞和所謂儲存期的估算。

TP01測量土壤熱導率。它專為長期現(xiàn)場操作而設計,,埋在土壤中,。其額定工作范圍為0.3至4 W /(m?K),涵蓋大多數(shù)無機土壤類型,。TP01內(nèi)部的傳感器是由2個熱電堆組成的溫差傳感器,。它測量加熱絲周圍的徑向溫差,具有很高的靈敏度,。電熱絲和傳感器都裝在一個非常薄的塑料薄膜中,。它可以直接連接到常用的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

TP01的低熱質量也使其適用于測量熱擴散率,。TP01應該包含在用戶的測量和控制系統(tǒng)中。通常每6小時,,TP01加熱器開啟以執(zhí)行測量,。導熱系數(shù)λ,,

TP01的測量功能為:λ= S·Q / U.

在校準參考條件下獲得的工廠確定的靈敏度S在其產(chǎn)品證書上提供有TP01。從逐步加熱的時間響應估計熱擴散率和體積熱容量,。這些測量是可選的。體積熱容是土壤含水量的線性函數(shù),,TP01可用于監(jiān)測土壤含水量的變化趨勢。與許多其他土壤含水量傳感器相反,,TP01對鹽的污染不敏感,,并且測量仍然在導電鹽水或受精土壤中起作用,。

技術參數(shù):

測量:土壤熱導率

測量范圍(λ):0.3~5 W/m.K

溫度依賴性:< 0.1 %/°C

時間常數(shù):19s

年穩(wěn)定性:< 1 %/yr

可選測量變量:熱擴散率和容積熱容

可選配合土壤趨勢監(jiān)測:土壤含水量

額定操作環(huán)境:土壤

工作溫度范圍:-30~+80 °C

傳感器箔表面尺寸(60 x 20)x 10-3 m

傳感器厚度:0.15 x 10-3 m

連接模塊尺寸(43 x 24 x 10)x 10-3 m

熱電堆傳感器數(shù)量:40對

熱電堆傳感器電阻范圍:20~50Ω

加熱時間間隔:180 s(3min)

加熱功耗:1 ~2 VDC, < 0.4 A

日平均耗:電量:0.007 W

所需端口單元:2個差分電壓,,1個SW電壓控制電壓

要求的不確定性(k = 2):10 x 10-6 V @ 10-3 V;5 x 10-3 V @ 2 V

標準電纜長度 :5m

ST-SDI12土壤溫度傳感器采用瑞士制造的高精度PT1000的測量元件,,其殼體采用抗紫外線樹脂和玻璃纖維組成,提供-60~+120℃的寬量程測量范圍和較高的分辨率,,廣泛應用于氣象、農(nóng)業(yè)、土壤溫度和能量交換的測量,。

技術指標:

測量范圍:-60~+120℃

分辨率:0.001℃

精度:±0.1℃

電源:6~16V DC

電流:Max 10mA

信號輸出:SDI-12

工作環(huán)境:-60~+80℃

材質:紫外線樹脂和玻璃纖維

重量:0.42kg含5m線纜

SI-111-SS是高精度紅外溫度傳感器,具有電壓輸出,。 該傳感器具有22°半角視野,,響應時間為0.6秒,。 傳感器包括距頭部30 cm的IP68船用級不銹鋼電纜連接器,以簡化傳感器的拆卸和更換,,以進行維護和重新校準。熱電堆和熱敏電阻都輸出了我們大多數(shù)數(shù)據(jù)記錄儀可以測量的毫伏信號,。 數(shù)據(jù)記錄器使用Stefan-Boltzman方程來校正傳感器體溫對目標溫度的影響,。 校正后的讀數(shù)在-10°至+ 65°C范圍內(nèi)的優(yōu)良精度為±0.2°C,。

典型應用:用于植物水狀態(tài)估計的植物冠層溫度測量,確定結冰條件的路面溫度測量以及能量平衡研究中的地面(土壤,,植被,水,,雪)溫度測量。

技術指標

測量范圍:-60~+110℃

分辨率:0.01℃

準確性:±0.2°C(-10~+ 65°C)

±0.5°C(-40~+ 70°C)

均勻度:±0.1°C(-10~+ 65°C)

±0.3°C(-40~+ 70°C)

重復性:±0.05°C(-10~+ 65°C)

±0.1°C(-40~+ 70°C)

輸入功率:2.5 V激勵(用于熱敏電阻)

響應時間:<6 s(目標溫度變化)

目標溫度輸出信號與傳感器主體的每°C差異為60μV

輸出信號:0~2500 mV

波長范圍:8至14μm(對應于大氣窗口)

視場(FOV):22°半角

工作環(huán)境:溫度:-55~+ 80°C,;濕度范圍:0~100.00RH

尺寸:直徑:2.3cm*長度:6cm

重量:190克 含線纜:4.5米

CR1000X數(shù)據(jù)采集器是美國CSI公司集多年數(shù)據(jù)采集器應用成果推出的一款核心產(chǎn)品,它能夠為各種應用場景提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)測量與系統(tǒng)控制服務,。其優(yōu)異的可靠性和環(huán)境適應性,使CR1000X數(shù)據(jù)采集器成為遠程無人值守自動氣象站,、中尺度觀測研究,、風能太陽能監(jiān)測系統(tǒng),、環(huán)境監(jiān)測站和水文水質測量等眾多環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的理想選擇。

參數(shù)

*大掃描速率:100kHz

模擬輸入:16個單端通道(8個差分)

脈沖通道:2個

控制端子: 數(shù)字I/O,,RS232/RS485,,半/全雙工

CPU: 32bit,F(xiàn)PU,,100Hz,1MB運存

內(nèi)存: 128MB,,可通過MicroSD卡擴展8GB

時鐘精度: ±3分鐘/年;10μm(選配GPS)

測量分辨率: 0.02μV RMS

模擬精度: ±(0.04%讀數(shù)+漂移)

工作溫度: -40~70℃

外形尺寸: 23.8cm×10.1cm×6.2cm

重量 :約0.86kg

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