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土壤水分測定儀的原理分析

土壤水分測定儀是用于測定土壤水分的專業(yè)儀器，通過發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)的變化取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計算出土壤的含水量。相同的，土壤墑情檢測儀也是能夠測定土壤水分的，只是土壤墑情檢測儀更側(cè)重于測定土壤墑情與土壤旱情，同時具備GPS定位功能。
土壤水分測定儀的原理--時域反射儀法
時域反射：由于土壤中水的介電常數(shù)遠大于土壤中的固體顆粒和空氣的介電常數(shù)，因此隨土壤水分含量升高，土壤介電常數(shù)值增大，而沿波導棒的電磁波傳播時間也隨之延長。通過測定土壤中高頻電磁脈沖沿波導棒的傳播時間再計算出傳播速度，進而就可以確定土壤含水量。由該方法獲得的含水量是整個探針長度范圍內(nèi)的平均值，所以同一土體中埋置方式的不同可能會得到不同的結(jié)果。因此，在使用TDR時，應(yīng)根據(jù)實驗要求選擇適宜的探針埋置方式。
由于垂直分辨率高，該方法測定土壤表層的含水量比中子儀精度要高得多，加之具有快速、準確、安全無任何輻射、便于自動控制等特點，TDR法現(xiàn)受到極大的推崇。該法可以在原位連續(xù)測量，且測量范圍廣；它既可以做成輕巧的便攜式進行田間即時測量，又可通過導線與計算機相連，完成遠距離多點自動監(jiān)測。測定精度要求較低時，TDR一般不需標定，但當誤差要求很小時，需進行標定或校正。該儀器目前主要依賴進口，且價格相當昂貴，不適宜鹽堿土測量，在測定時測點要埋多個探頭。