蒸渗仪、渗漏计\测坑 、土柱试验系统

撰稿人: 日期:2014-7-18 点击次数:5122

    蒸渗仪/渗漏计及测坑、土柱试验系统是研究不同条件下土壤-植物-大气系统、溶质运移、节水灌溉、农田生态环境、水量平衡、作物水分生产效率、灌溉排水新技术等方面的基本设施。常规的蒸渗仪/渗漏计及测坑、土柱试验系统底部虑层无法确保试验土柱的土壤参数在设定的试验值,因而给对照试验数据的精度带来很大的干扰。

    底部水势控制是影响试验土柱土壤水力学参数的重要因子,如下介绍的试验系统在此方面提供了控制功能,给科研和应用带来了极大便利。

一、FR101A高精度蒸渗计

    基于水量平衡法的FR101A高精度蒸渗计是测量地表蒸散量的重要设备,计算ET原理简单,可操作性强,还能充分考虑水分运动的形态和动态过程,且不受地理及气象条件限制。

    FR101A高精度蒸渗计采用套筒筒体及密封专利技术,通过无扰动原状土取样将原状土土柱置于套筒中,保证内外筒壁与外界隔离,确保了套筒内外土体温度一致。该技术也使得蒸渗计系统的检修和维护更加方便,无需另建地下维护室。该技术获得国家专利技术证书。



    在土柱体的底部采用独特的底部水势控制单元,用于自动控制柱体的排水或补水,以保证桶内土体与外界土体的含水量时刻保持一致。
沿土体剖面可埋入土壤水分、土壤温度、土壤水势、土壤溶液取样器等传感器,实时监测土体剖面不同深度的参数变化情况,实现土壤水热通量数据的实时观测。

    蒸渗计称重单元的精度及分辨率直接影响着观测数据的质量,本系统通过安装在底部的分辨率达0.05mm的高精度称重单元对筒体直接称重,不仅避免了重量转换过程中的灵敏度损失,还可实时获取土柱重量的微量变化数据,从而精确计算水分的变化量。

    数据采集器通道多达100个,通过RS485总线式连接,可以灵活接入气象因子、田间土壤水温因子等观测传感器。

FR101A高精度蒸渗计系统组成及主要技术指标

1)称重系统参数(FR1021):
称重范围: 3~30T(10T*3)
称重分辨率:0.0075mm ,称重精度:  0.05mm
信号输出方式: RS485
供电:6~16V ,耗电:15mA(平均)
工作温度范围:-20~55℃,作湿度范围:0~95%非凝结

2)供排水系统称重单元的参数FR1022
称重量程:100kg ,  称重分辨率:1g
称重精度:5g,      称重精度折合水柱高:0.00125mm
信号传输方式: RS485 总线  
供电:6~16V   ,耗电:15mA(平均)
工作温度范围:-20~55℃(控制系统),湿度范围:0~95%非凝结

3)数据采集器的参数FR1020
采集通道数:1~100个
连接传感器方式:RS485总线
连接传感器类型:具有RS485总线的智能传感器,或配有智能转换模块的普通模拟量输出传感器。
采样周期:1分钟~240分钟
记录周期:1分钟~240分钟
存储器种类:Flash 8MB
保存数据类型:具有时间标签的TXT文本文件
下载数据方式:SD,USB,RS-232同时具备,另有GPRS可选
供电:6~16V
耗电:0.5mA(平均),最大50mA
工作温度范围:-40~85℃,湿度范围:0~100%非凝结

4)蒸渗计配套的测试系统,

  • 柱内监测剖面:1~8层(或更多)

土壤温度(热敏电阻):-40~ +55 ℃;精度:±0.2℃
土壤水分: 1~50%(V/V) ±2%

  •  环境监测系统:

空气温度、湿度:-40~ +55 ℃;精度:±0.2℃;1~100%;精度:±3-5%
风速(风杯)范围:0~60m/s;精度:±3%
风向(尾翼)范围:0~359°;精度:±3°
气压(硅压阻):650~1100hPa;精度:± 1 hPa
雨量(翻斗):0~4mm/min;精度:±4%
总辐射(光电池):0~2000w/m2;精度:±5%

  • 大田土壤温度土壤水分测量系统:4/8个层次(可选)

土壤温度(热敏电阻):-40~ +55 ℃;精度:±0.2℃
土壤水分: 1~50%(V/V) ±2%
5)规格
面积1m2,柱高1m,2m
面积2 m2,柱高2m

FR101A高精度蒸渗计应用案例

该蒸渗计已在多个科研单位的地表蒸散测量中发挥了巨大的作用。
1)中国气象局甘肃定西干旱试验站:





二、FR101A测坑/柱体系统

    传统的测坑采用回填土,破坏了土壤的结构和理化性,在与大田作对比试验时误差较大。不带排水功能的测坑当测坑内水分过大时不能及时排出,只能靠自然蒸腾蒸发减少土壤含水量,过程比较长;同时,在反复使用中因多次灌水,测坑内的土壤会逐渐积累盐分,不仅影响作物生长发育,而且直接影响到试验的准确性。

    FR101A 测坑/土柱系统采用原状土,水势控制功能确保柱体内土壤参数与大田一致或稳定在设定的试验值。土壤水分、温度、电导率等参数自动采集,远程传输到数据服务器,用户只要能上网,就能浏览数据,或自动、定时发送到用户指定的邮箱。

系统技术参数:
采集通道数:1~100个
连接传感器方式:RS485总线
连接传感器类型:具有RS485总线的智能传感器,或配有智能转换模块的普通 模拟量输出传感器。
采样周期:1分钟~240分钟
记录周期:1分钟~240分钟
存储器种类:Flash 8MB
保存数据类型:具有时间标签的TXT文本文件
称重范围: 200kg-1.5T
称重分辨率:0.0075mm ,称重精度:  0.05mm
信号输出方式: RS485
供电:6~16V ,耗电:15mA(平均)
工作温度范围:-20~55℃,作湿度范围:0~95%非凝结
排水系统称重单元:
称重量程:100kg ,  称重分辨率:1g
称重精度:5g,      称重精度折合水柱高:0.00125mm
*供电时间: 太阳能供电方式,内部蓄电池保证连续阴天20天的供电能力
*数据传输:以各种时间间隔 (分钟、每小时、每天)发送到www.ecodata.net网站上
*提供系统提供多站点地图显示
 工作温度:工作环境温度范围  -40~+50 ℃
*柱体: 12个,面积0.1m2,柱高0.5m 或1m 或面积1 m2,柱高0.5m
 土壤水分:单个柱体4层,测量范围: 1~50%(V/V) 精度:±2%

 
 
 

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