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对于土壤温湿度传感器,哪种安装方式最好?

2020/5/18 8:46:12      点击:

想要获取理想的土壤水分含量数据,除了选择合适的传感器,安装方式是决定监测数据好坏的最关键因素。

当拿到土壤温湿度传感器,准备安装在样地里时,不知你是否考虑过:怎样安装,才能确保测量数据准确可靠?也许你会说,这有啥难的?挖个坑,把传感器插入待测深度的土体,埋好,一接线,确认程序无误,Perfect!但是,安装也许不像看起来的那样简单。不信?待小编一一道来。

传感器和土壤是否充分接触是关键

目前,绝大部分传感器都是通过测量土壤的介电常数,推算土壤的体积含水量的。而不同物质的介电常数存在很大差异,如空气的介电常数是1,而纯水的介电常数是80。因此,如果传感器与土壤之间接触不良或有间隙,传感器的测量结果中就可能会混入空气的介电常数信息,从而拉低土壤的实际介电常数值,导致推算的体积含水量偏低。

优先流(Preferential Flow)对传感器测量的影响

传感器安装过程中,可能会不经意间形成优先流通道,而优先流会对传感器的测量产生直接影响。

那什么是优先流(Preferential Flow)呢?在土壤中会存在孔洞和裂隙,这些孔洞和裂隙的形成原因有很多,如成土过程中自然形成的大孔隙、小型动物活动形成的孔洞、土壤干湿冻融交替过程中形成的裂隙、或是植物根系生长过程中形成的小孔等等。由于这些缝隙及小孔的存在,地表水在向下运移过程中会优先通过这些小孔或是缝隙。在这个通道上,土壤水下渗运移速度会明显更快一点,这就是优先流。

通常,如果我们用土钻竖直向下在地表钻一个孔道,安装土壤温湿度传感器,之后将土回填。在这个过程中,我们可能就会人为制造了一个优先流通道。在短时间内取得的测量结果,就很可能受到优先流的影响,尤其是当传感器没有安装在侧壁,而是竖直向下插入待测土体。





预制孔道侧壁安装

通过预制孔道,侧壁安装传感器,不需要重型设备,较沟槽安装方便了很多。所谓预制孔道,就是借助土钻,在地表垂直向下钻出一个竖直向下的孔道。根据传感器的大小,孔道的直径可大可小。之后将传感器安装在孔道侧壁上。由于孔道内径不大,当传感器安装深度较深时,侧壁安装方式很困难。

值得注意的是,与沟槽式侧壁安装一样,回填土应分层砸实,保持和原来的土壤尽量相同的密度,减少优先流和边缘效应的干扰。

土壤水分传感器安装的三个基本原则

1、确保土壤水分传感器和待测土体充分接触;

2、无论采用哪种安装方式,都需要考虑优先流对测量的影响;

3、一般情况下,对比竖直向下安装,侧壁安装方式更优。