土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的自然資源之一,同樣也是植物生長(cháng)發(fā)育的基礎條件。土壤環(huán)境的狀況與我們人類(lèi)社會(huì )的生存和繁衍息息相關(guān)。在植物的養殖中,除了水培植物以外,其他植物吸收水分的重要來(lái)源是土壤中的水分。土壤還能溶解和吸收各種肥料、且有機質(zhì)的分解和轉化也與土壤中的含水量有著(zhù)密切的關(guān)系。土壤濕度傳感器的應用也越來(lái)越廣泛.
土壤中水分的測量標準是指土壤中的含水量,即土壤含水量占土壤重量的百分比。確定含水量、掌握農作物的需要的水量,對農業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是具有重要的意義的。目前來(lái)說(shuō),用于測量土壤水分的方法有干燥稱(chēng)重法、電阻法、中子法、r射線(xiàn)法、駐波比法、光學(xué)法、時(shí)域反射法(TDR)和高頻振蕩法(FDR)等等。
干燥法的監測結果是準確的,但是這種方法存在實(shí)時(shí)性差的缺點(diǎn)。如果想要快速測量土壤中的含水量,可以考慮應用土壤溫濕度傳感器,土壤溫濕度傳感器設備具有時(shí)域反射法(TDR)或高頻振蕩法(FDR)兩種監測原理,能夠實(shí)時(shí)的提供較為準確的土壤含水量。
TDR測量法:
TDR,即時(shí)域反射法,是上個(gè)世紀八十年代發(fā)展起來(lái)的一種監測土壤中水分的監測方法。這種方法在國外的應用是非常普遍的,國內是近幾年剛剛引入的,在引入之后不久的時(shí)間,就立刻被各個(gè)部門(mén)重視起來(lái)了。TDR是快速監測土壤水分的一種常見(jiàn)方式,其原理是在一條不匹配的傳輸線(xiàn)上的波形會(huì )發(fā)生反射,輸線(xiàn)上任何一點(diǎn)的波形都是原始波形和傳輸波形的疊加。TDR原理的設備相應時(shí)間大約在10到20秒,比較適合用于移動(dòng)監測和定點(diǎn)監測。
TDR有較強的獨立性,其結果基本不受土壤類(lèi)型、密度、溫度等環(huán)境因素的影響。這種測量方法還可以監測結冰土壤下的土壤水分,這是其他測量方法暫時(shí)無(wú)法做到的。且TDR的監測方法還能夠同時(shí)監測土壤中的水分的鹽分的含量,前后兩次監測的結果是相差不大的。
FDR測量方法:
FDR,即高頻振蕩法,這種方法的誕生時(shí)間較晚,其起因是因為T(mén)DR測量法的設備造價(jià)昂貴,很多公司為了能夠尋求比TDR更為簡(jiǎn)單的測量方法來(lái)監測土壤中的節點(diǎn)常數,從而研究出了FDR,這種測量方法不僅比TDR的價(jià)格便宜,且測量的時(shí)間更短,在經(jīng)過(guò)校準之后,測量的精度會(huì )更高,而且探頭的形狀也不會(huì )受到限制,能夠多深度同時(shí)監測,實(shí)現集中采集數據更容易。
FDR測量法運用了電磁脈沖的工作原理,主要是根據電磁波在介質(zhì)中的傳播頻率來(lái)對土壤中的表觀(guān)介電常數監測,從而得到土壤中的含水量。
土壤濕度傳感器不僅是應用在農業(yè)中對土壤中的水分進(jìn)行監測的,還能應用在很多工程建筑環(huán)境中,比如鐵路、公路等等環(huán)境場(chǎng)合中。當需要確保時(shí)間充足且監測的數據結果準確的話(huà),可以選擇傳統的烘干法。如果想要實(shí)時(shí)了解土壤中的水分含量,可以選擇應用了FDR、TDR測量原理的土壤濕度傳感器。