【技术特点】-- SWHMS 冻土活动层土壤水热监测系统

冻土活动层土壤水热监测系统SWHMS

       冻土活动层土壤水热监测系统SWHMS由数据记录仪、土壤监测传感器、支架及安装配件等组成。数据记录仪的主要功能是测量、扫描、采集、存储数据等功能，可采集到土壤温度、土壤水分、土壤电导率、土壤热导率、土壤热通量，土壤皮层温度等，这些特征是用于活动层监测系统研究的主要监测指标。
 
【应用领域】：
    冻土水分运动监测
    气象土壤监测
    区域生态监测
    植物生长及环境监测
    荒漠化治理监测
    农业合理化灌溉
 
 
系统工作流程图

【建设依据】
《冻土活动层观测规范》
《气象仪器和观测方法指南》
《土壤水动力观测规范》
《土壤微环境观测规范》
《土壤观测规范》

冻土活动层土壤水热监测系统SWHMS

传感器
     HTP03温湿压传感器是我公司研制低成体传感器，温度传感器采用精密的PT1000，湿度采用精密的陶瓷测量元件，气压采用MEMS精密测量元件，传感器一体化设计，没有其它附件，广泛应用于气象、农业、生态和科研领域。
技术指标：

 
     TDR315H土壤水分监测系统专门为科研气象监测设计，针对科学研究量身定做了一系列标准的高品质传感器。因此，为了获取到可靠的数据，传感器和塔架本身必须做特殊处理，同时还要考虑设备免受雷电的冲击。TDR315H土壤水分监测系统可以监测土壤水分、土壤温度、土壤盐分、土壤介电常数、土壤热通量，可扩展气象监测和土壤氧气、土壤二氧化碳等指标。传感器部分
     TDR315H是美国Acclima公司在2019年5月7日推出的新产品，此产品代替了TDR315L，它是一个集成的时域反射计，结合了超快速的波形生成和数字化功能，以及精密的5ps皮秒分辨率时基和高度复杂的波形数字化及分析固件，提供土壤传播波形的实时时域分析。它在TDR315L的基础上改进了响应时间、产品功耗和盐性土壤的稳定性。

 
     Soil -5MTE土壤水分温度电导传感器是北京博伦经纬公司根据客户需求设计研发的一款土壤水分测量探头，传感器采用震荡频率为100MHz。通过测定土壤的介电常数来确定含水量。三叉状探针基部的热敏电阻测定土温，材质为阻燃环氧树脂和防腐电极，可以长期测量土壤中水分、温度和电导，提供SDI12信号输出，广泛应用于气象、农业、土壤、花奔和园艺等领域。
 

 
     土壤热通量传感器HFP01提供了一种测量热通量的解决方法。特别设计用于墙内和土内使用。HFP01 一种是传统的土壤热性能测试仪，用于测量流过其附和的主体中的热。HFP01中的实际探头是一个热电偶。 该热电偶测量 HFP01塑料体上下的差温。完全被动工作，产生一微小的、与该差温正比于的电压输出。假定热通量是稳定的，而塑料体的热导率是常数，且其对热流类型的影响可以忽略，则HFP01的信号与该地热通量成正比。

 
     TP01是荷兰Hukseflux公司生产用于长期监测土壤热导率传感器。使用TP01进行测量也可用于估算土壤热扩散率和体积热容量，从而更好地了解土壤的动态（可变热通量）热行为。TP01设计用于在一个测量位置长期使用。TP01应用于气象表面通量测量系统，改进了土壤中热传递和所谓储存期的估算。
     TP01测量土壤热导率。它专为长期现场操作而设计，埋在土壤中。其额定工作范围为0.3至4 W /（m?K），涵盖大多数无机土壤类型。TP01内部的传感器是由2个热电堆组成的温差传感器。它测量加热丝周围的径向温差，具有很高的灵敏度。电热丝和传感器都装在一个非常薄的塑料薄膜中。它可以直接连接到常用的数据记录系统。 
TP01的低热质量也使其适用于测量热扩散率。TP01应该包含在用户的测量和控制系统中。通常每6小时，TP01加热器开启以执行测量。导热系数λ，
TP01的测量功能为：λ= S·Q / U.
        在校准参考条件下获得的工厂确定的灵敏度S在其产品证书上提供有TP01。从逐步加热的时间响应估计热扩散率和体积热容量。这些测量是可选的。体积热容是土壤含水量的线性函数，TP01可用于监测土壤含水量的变化趋势。与许多其他土壤含水量传感器相反，TP01对盐的污染不敏感，并且测量仍然在导电盐水或受精土壤中起作用。

 
       ST-SDI12土壤温度传感器采用瑞士制造的高精度PT1000的测量元件，其壳体采用抗紫外线树脂和玻璃纤维组成，提供-60~+120℃的宽量程测量范围和较高的分辨率，广泛应用于气象、农业、土壤温度和能量交换的测量。


     SI-111-SS是高精度红外温度传感器，具有电压输出。 该传感器具有22°半角视野，响应时间为0.6秒。  传感器包括距头部30 cm的IP68船用级不锈钢电缆连接器，以简化传感器的拆卸和更换，以进行维护和重新校准。热电堆和热敏电阻都输出了我们大多数数据记录仪可以测量的毫伏信号。 数据记录器使用Stefan-Boltzman方程来校正传感器体温对目标温度的影响。 校正后的读数在-10°至+ 65°C范围内的优良精度为±0.2°C。
     典型应用：用于植物水状态估计的植物冠层温度测量，确定结冰条件的路面温度测量以及能量平衡研究中的地面（土壤，植被，水，雪）温度测量。


CR1000X数据采集器是美国CSI公司集多年数据采集器应用成果推出的一款核心产品，它能够为各种应用场景提供稳定的数据测量与系统控制服务。其优异的可靠性和环境适应性，使CR1000X数据采集器成为远程无人值守自动气象站、中尺度观测研究、风能太阳能监测系统、环境监测站和水文水质测量等众多环境监测系统的理想选择。

【技术特点对用户带来的好处】-- SWHMS 冻土活动层土壤水热监测系统

【典型应用举例】-- SWHMS 冻土活动层土壤水热监测系统