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AZ-DT 土壤水分及水势自动监测系统
一、 用途：
实时、连续、原位监测土壤水分、温度、水势的变化，是土壤水动力学的基础研究设备。广泛应用于农田蒸散、作物耗水、森林水文、湿地水文、草原生态、水土流失、环境污染、水循环研究等领域。
AZ-DT系统集合了最新的数据采集平台和通信技术，实现Internet传输数据，用户只要能上网，既可浏览实时数据。用户还可定制邮件发送数据，系统定时将野外土壤水分、温度、水势实时数据打包发送到用户的邮箱。
二、 原理：
该系统采用高精度土壤水分、土壤水势传感器及数据采集系统，组成一套完整的自动监测系统，从而实时记录田间土壤水分含量及相应水势值，为研究人员提供第一手田间数据资料。
三、 系统组成：
数据采集系统：数据采集器，用于采集多种传感器信号
土壤水分传感器：TDR(可测土温)、FDR插针式、剖面式探头
土壤水势传感器：T3、T4、T8等T系列电信号张力计
ENVIdata Internet数据采集软件
机箱及附件：张力计供电转换模块、系统供电模块等
四、 技术参数：
4.1 数据采集器
采用双重通道隔离技术，2个串行的'智能传感器'端口，FTP用于数据自动传送，Modbus用于SCADA系统，用户可自定义内存分配空间和存储形式，支持SDI-12传感器 (多个网络)，Web网络接口
数据采集器技术指标:
l 通道：5-15个模拟通道（DT80）或16-48个模拟通道（DT85），12脉冲输入通道,12个数字通道
l 扩展通道：DT80达300个， DT85 达800个
l 采样：最大采样速度：25Hz；有效采样分辨率：18位，线性：0.01%
l 显示：2线16字母的LCD液晶显示和6个按键用于查看通道及数采状态和功能执行
l 内置存储：128MB内存(10,000,000数据点)
l U盘存储：兼容USB1.1或USB2.0驱动，每兆约90,000采集数字点
l 通讯：RS232、USB、以太网等
l 温度范围：-45-70℃
l 工作湿：度85%（无水汽凝结）
l 电源外接：10-30VDC
l 时钟精准度：±1分钟/年（0-40℃）；±4分钟/年（-40-70℃）
l 采样间隔：10ms至多日，可自定义；
l 输出值种类：平均值, 最大值, 最小值, 取样值 (Sample), 向量值, 累计值 ( Totalize )等。
l 报警：高、低，范围内和范围外，可选择延迟时间。
2、土壤水分传感器
2.1、TDR（时域反射原理）TRIME-PICO-64/32 可同时测量土壤水分、温度。
2.2 ML2X土壤水分传感器
l 测量范围：0-100%
l 精度： ±5%（默认土壤类型，经过特殊标定可到1%）；
l 工作温度： -0℃— 40℃；
l 盐度范围：50 to 400 mS.m-1
l 输出：0-1V
l 供电：5 to 15V, ~20mA
l 防水等级：IP68
l 尺寸：210*40mm；探针：60*3 mm；重量，0.5kg
3.3 杆式土壤水分传感器
2.4 SM300土壤水分传感器：
水分测量范围：0~50%；精度：2.5%（经土壤标定后）；信号输出：0~1V；
温度测量范围：0~40°C；信号输出：5.8 to 28kΩ
测量土体：55mm X 70mm dia.；功耗：5~14V, 15mA；精度：± 0.5°C；
2.5 AZS-2土壤水分传感器
2.6 Aquaflex带状土壤水分传感器
采用Time Domain Transmission. (TDT)原理，与TDR原理相似，但有不同，美国专利技术，专利号：US Patent 5148125，根据介质导电性质对沿带状传感器发射的脉冲信号速度和波形的影响来确定含水量。
测量土体是Φ50mm×3000mm圆柱型土体，容积约6升，避免单点测量的偶然性。测量条带可任意弯曲以适应测量需要。内配温度传感器，可同时测量土壤温度，并对温度和电导率进行自动补偿
技术指标：
l 水分测量范围：0-60%容积含水量；
l 水分测量分辨率：±0.5%容积含水量；
l 水分测量精度：±2%容积含水量；
l 温度测量范围： -10 - 50℃；
l 温度测量精度： ±0.5℃；
l 操作温度：-10 - 40℃；
l 输出类型：4到20mA，RS232，频率和特有的数字数据；
l 供电系统：标准电池或外部电源供电；
2.7 土壤水分、盐分、温度传感器
l 精度：水分±3% vol；盐分±2%或0.002dS/m；温度±0.6℃；
l 测量区域：直径3.0cm，长5.7cm
l 电缆长度：最大可达30米
l 模拟电压输出：0-5V
l 工作温度：-10℃~65℃
l 尺寸：长12.4cm，直径1.6cm
3、土壤水势传感器：
3.3 TS1 多功能张力计：
同时作为张力计和土壤孔隙水取样器用。通常情况下，如果土壤水势大于85kPa，陶土头就过度失水，从而不能够正确测量土壤水势。尽管如此，如果由于陶土头内的水流失，这段时间内的数据丢失是可以接受的话，那么，等土壤变湿后，张力计就又可以重新正确测量了，但是这种情况下首先要做的工作应是给张力计重新注水并排气泡。
现在TS1已经解决了这一问题：实际上，陶土头需要重新注水并且土壤水是可利用的，内置泵将抽取土壤水并排除气泡。这一过程是完全自动的。反之，如果温度探头显示要发生霜冻时，TS1将排空陶土头以防冻坏。自动注水并除去管中气泡，具有持续注水控制，具有tenSioLINK和RS485接口，自动记录数据。
3.4 SIS 水势传感器： 也称基质势传感器。带温度补偿，内置的温度传感器的精度是±0.1degC。用于灌溉时，还有报警输出。 型号SISC4的 输出有模拟输出，SISC8的输出是数字输出。
SIS 水势传感器技术指标：
1、 测量范围：+5kPa...+200 kPa
2、 分辨率：±0.2 kPa (5...70 kPa)
3、 温度：±0.1degC (-10...30degC)
4、 报警信号：0 V; +5 V, 2 thresholds with hysteresis, Impedance: 10 kOhm
5、 供电：6 ... 20 VDC, typ. 2,5 mA
6、 接口：RS 485 / tensioLINK
7、 尺寸：Ø 25 mm x 116 mm
3.5 EQ系列水势传感器：
测量范围：0 到 –1500 kPa (0 到 –15 巴)
精度：0 kPa 到 -100 kPa: ±10 kPa；-100 kPa 到 -1500 kPa: 10%
使用条件：除过电导率大于 1 mS/cm的盐碱土外，可用于所有土壤
输入输出：输入： 5-15 V 直流电压, 最大 23 mA,；输出: 100 -800 mV 直流电压
外壳：不锈钢，尺寸重量：17 cm × 4 cm × 2 cm, 标准电缆长度：5 m, 最多可延长至100 m, 350 g
4 ENVIdata Internet 数据遥测软件
ENVIdata Internet数据遥测软件用户无需固定IP地址，实现Internet采集野外土壤水分水势的数据。
数据显示：原始数据表单，曲线图
数据传输：连续在线
数据访问：网站或邮件发送
报警： 可选择报警参数和报警阈值
5、附件：
张力计供电转换模块提供稳定的+5.6V/-5V差分电压，最多可以连接60个张力计，防水机箱、1.2m三角支架
6、系统供电：三种方式可选。蓄电池供电：蓄电池、充电器、电池防水箱（可选）；主电源供电系统； 太阳能供电系统：20W、40W太阳能板，支架，蓄电池等
五、产地：国外部件，中国集成
实时、连续、原位监测土壤水分、温度、水势的变化，是土壤水动力学的基础研究设备。广泛应用于农田蒸散、作物耗水、森林水文、湿地水文、草原生态、水土流失、环境污染、水循环研究等领域。
AZ-DT系统集合了最新的数据采集平台和通信技术，实现Internet传输数据，用户只要能上网，既可浏览实时数据。用户还可定制邮件发送数据，系统定时将野外土壤水分、温度、水势实时数据打包发送到用户的邮箱。
二、 原理：
该系统采用高精度土壤水分、土壤水势传感器及数据采集系统，组成一套完整的自动监测系统，从而实时记录田间土壤水分含量及相应水势值，为研究人员提供第一手田间数据资料。
三、 系统组成：
数据采集系统：数据采集器，用于采集多种传感器信号
土壤水分传感器：TDR(可测土温)、FDR插针式、剖面式探头
土壤水势传感器：T3、T4、T8等T系列电信号张力计
ENVIdata Internet数据采集软件
机箱及附件：张力计供电转换模块、系统供电模块等
四、 技术参数：
4.1 数据采集器
采用双重通道隔离技术，2个串行的'智能传感器'端口，FTP用于数据自动传送，Modbus用于SCADA系统，用户可自定义内存分配空间和存储形式，支持SDI-12传感器 (多个网络)，Web网络接口
数据采集器技术指标:
l 通道：5-15个模拟通道（DT80）或16-48个模拟通道（DT85），12脉冲输入通道,12个数字通道
l 扩展通道：DT80达300个， DT85 达800个
l 采样：最大采样速度：25Hz；有效采样分辨率：18位，线性：0.01%
l 显示：2线16字母的LCD液晶显示和6个按键用于查看通道及数采状态和功能执行
l 内置存储：128MB内存(10,000,000数据点)
l U盘存储：兼容USB1.1或USB2.0驱动，每兆约90,000采集数字点
l 通讯：RS232、USB、以太网等
l 温度范围：-45-70℃
l 工作湿：度85%（无水汽凝结）
l 电源外接：10-30VDC
l 时钟精准度：±1分钟/年（0-40℃）；±4分钟/年（-40-70℃）
l 采样间隔：10ms至多日，可自定义；
l 输出值种类：平均值, 最大值, 最小值, 取样值 (Sample), 向量值, 累计值 ( Totalize )等。
l 报警：高、低，范围内和范围外，可选择延迟时间。
2、土壤水分传感器
2.1、TDR（时域反射原理）TRIME-PICO-64/32 可同时测量土壤水分、温度。
| TRIME-PICO64 | TRIME-PICO32 | |||
| 测量范围 | 0-100%体积含水量 | |||
| 电导率范围 | 0-6dS/m | 6-12dS/m | 12-50dS/m | |
| 0-40%测量精度 | ±1% | ±2% | 需要材料特殊标定 | |
| 40-70%测量精度 | ±2% | ±3% | ||
| 测量重复精度 | ±0.2% | ±0.3% | ||
| 土壤温度测量范围 | -15℃~+50℃（可定制其他温度量程） | |||
| 土壤温度测量精度 | ±0.2℃ | |||
| 温度漂移 | ±0.3% | |||
| 模拟输出接口 | 2个0~1V（4-20mA可选） | |||
| IMP232输出 |
通道1：0~100%体积含水量 通道2：-40~+70℃土壤温度 |
|||
| 工作温度 | -15℃~+50℃（可定制其他温度范围） | |||
| 数据校准 | 标准校准用于大多数标准土壤类型，可存储最多15个用户自定义校正曲线 | |||
| 电缆长度 | 标配1.5m（其他长度可定制） | |||
| 防水等级 | IP68 | |||
| 供电 | 7-24V DC | |||
| 耗电 | 待机1mA（只能用于B模式），空闲8mA，测量时100mA（持续2~3秒），用12V DC时 | |||
| 探头主体尺寸 | 155mm x Ф63mm | 155mm x Ф32mm | ||
| 测量体积 | 1.25L（160mm x Ф100mm） | 0.25L（110mm x Ф50mm） | ||
| 探针长度 | 标准160mm（暂不提供其他尺寸） | 标准110mm（暂不提供其他尺寸） | ||
| 探针直径 | 6.0mm | 3.5mm | ||
2.2 ML2X土壤水分传感器
l 测量范围：0-100%
l 精度： ±5%（默认土壤类型，经过特殊标定可到1%）；
l 工作温度： -0℃— 40℃；
l 盐度范围：50 to 400 mS.m-1
l 输出：0-1V
l 供电：5 to 15V, ~20mA
l 防水等级：IP68
l 尺寸：210*40mm；探针：60*3 mm；重量，0.5kg
3.3 杆式土壤水分传感器
| 传感器类型 | PR2/4 PR2/6 | EnviroPro |
| 测量值 | 体积含水量m3.m-3（%vol） | 土壤水分、温度和电导率 |
| 测量范围 |
0-0.4 m3.m-3保证精度 0-1 m3.m-3全量程 |
用户根据标定自制 |
| 测量精度 |
±0.04 m3.m-3（0-40℃）针对土壤进行特殊标定 ±0.06 m3.m-3（0-40℃）使用通用的标定曲线 |
根据标定 |
| 传感器位置 |
PR2/4:10,20,30,40,60mm PR2/6: 10,20,30,40,60,80,100mm |
间距10cm, 4个（40cm），8个(80cm)，12个(1.2米),16个（1.6米）可选 |
| 含盐量容忍度 | 600ms.m-1（孔隙水电导率） | 无限制 |
| 供电 |
5.5V-15DC（2米缆线时） PR2/4耗电<80mA PR2/6耗电<120mA |
7-15DC |
| 输出 | 4（PR2/4）或6（PR2/6）个模拟电压值。0-1V 对应0-60m3.m-3 | SDI-12，RS485 |
| 缆线 |
屏蔽9芯线，标配2米缆线，和M12（IP68接头） 扩展缆线：5米，10米，25米，最长100米 |
和手持表连接时是无线方式。 最长200米 |
| 材料 | 25.4mm聚碳酸脂，不锈钢 | 防水，可全部埋入地下 |
| 尺寸 / 重量 |
PR2/4：长：750mm 重量：0.6Kg PR2/6：长：1350mm 重量：0.9Kg |
2.4 SM300土壤水分传感器：
水分测量范围：0~50%；精度：2.5%（经土壤标定后）；信号输出：0~1V；
温度测量范围：0~40°C；信号输出：5.8 to 28kΩ
测量土体：55mm X 70mm dia.；功耗：5~14V, 15mA；精度：± 0.5°C；
2.5 AZS-2土壤水分传感器
| 测量参数 | 土壤容积含水量，θv（m3.m-3或%vol） | |
| 测量范围 |
精确测量范围为0.05~0.6 m3.m-3 （田间持水量） 探头全量程为0~1.0 m3.m-3 |
|
| 精度（受土壤含盐量的影响） |
0- 40℃时为±0.02 m3.m-3 40-70℃时为±0.03 m3.m-3 |
对于特殊类型的土壤经过校正后的精度 |
| 0-40℃时为±0.05 m3.m-3 | 对于所有的“普通”的土壤 | |
| 所测量土壤样品的体积 | >95%的感应发生在以中心探针周围直径4.0cm，长度6.0cm的圆柱体区域内（约75cm3）。 | |
| 稳定时间 | 根据所要求的精度，从电源启动5到10秒内稳定 | |
| 响应时间 | 小于1秒 | |
| 循环操作能力 | 100%（可以连续操作） | |
| 输入输出 |
输入电压为8-15伏直流电 电流消耗为23毫安，最大为30毫安 输出信号：从0-1.0 m3.m-3，大约为0-1伏 |
|
| 外壳材料 | 不锈钢 | |
| 探针材料 | 不锈钢 | |
| 缆线长度 | 标准：5米；最大长度：100米 | |
| 重量 | 带5米缆线大约350克 | |
2.6 Aquaflex带状土壤水分传感器
采用Time Domain Transmission. (TDT)原理，与TDR原理相似，但有不同，美国专利技术，专利号：US Patent 5148125，根据介质导电性质对沿带状传感器发射的脉冲信号速度和波形的影响来确定含水量。
测量土体是Φ50mm×3000mm圆柱型土体，容积约6升，避免单点测量的偶然性。测量条带可任意弯曲以适应测量需要。内配温度传感器，可同时测量土壤温度，并对温度和电导率进行自动补偿
技术指标：
l 水分测量范围：0-60%容积含水量；
l 水分测量分辨率：±0.5%容积含水量；
l 水分测量精度：±2%容积含水量；
l 温度测量范围： -10 - 50℃；
l 温度测量精度： ±0.5℃；
l 操作温度：-10 - 40℃；
l 输出类型：4到20mA，RS232，频率和特有的数字数据；
l 供电系统：标准电池或外部电源供电；
2.7 土壤水分、盐分、温度传感器
l 精度：水分±3% vol；盐分±2%或0.002dS/m；温度±0.6℃；
l 测量区域：直径3.0cm，长5.7cm
l 电缆长度：最大可达30米
l 模拟电压输出：0-5V
l 工作温度：-10℃~65℃
l 尺寸：长12.4cm，直径1.6cm
3、土壤水势传感器：
3.3 TS1 多功能张力计：
同时作为张力计和土壤孔隙水取样器用。通常情况下，如果土壤水势大于85kPa，陶土头就过度失水，从而不能够正确测量土壤水势。尽管如此，如果由于陶土头内的水流失，这段时间内的数据丢失是可以接受的话，那么，等土壤变湿后，张力计就又可以重新正确测量了，但是这种情况下首先要做的工作应是给张力计重新注水并排气泡。
现在TS1已经解决了这一问题：实际上，陶土头需要重新注水并且土壤水是可利用的，内置泵将抽取土壤水并排除气泡。这一过程是完全自动的。反之，如果温度探头显示要发生霜冻时，TS1将排空陶土头以防冻坏。自动注水并除去管中气泡，具有持续注水控制，具有tenSioLINK和RS485接口，自动记录数据。
3.4 SIS 水势传感器： 也称基质势传感器。带温度补偿，内置的温度传感器的精度是±0.1degC。用于灌溉时，还有报警输出。 型号SISC4的 输出有模拟输出，SISC8的输出是数字输出。
SIS 水势传感器技术指标：
1、 测量范围：+5kPa...+200 kPa
2、 分辨率：±0.2 kPa (5...70 kPa)
3、 温度：±0.1degC (-10...30degC)
4、 报警信号：0 V; +5 V, 2 thresholds with hysteresis, Impedance: 10 kOhm
5、 供电：6 ... 20 VDC, typ. 2,5 mA
6、 接口：RS 485 / tensioLINK
7、 尺寸：Ø 25 mm x 116 mm
3.5 EQ系列水势传感器：
测量范围：0 到 –1500 kPa (0 到 –15 巴)
精度：0 kPa 到 -100 kPa: ±10 kPa；-100 kPa 到 -1500 kPa: 10%
使用条件：除过电导率大于 1 mS/cm的盐碱土外，可用于所有土壤
输入输出：输入： 5-15 V 直流电压, 最大 23 mA,；输出: 100 -800 mV 直流电压
外壳：不锈钢，尺寸重量：17 cm × 4 cm × 2 cm, 标准电缆长度：5 m, 最多可延长至100 m, 350 g
4 ENVIdata Internet 数据遥测软件
ENVIdata Internet数据遥测软件用户无需固定IP地址，实现Internet采集野外土壤水分水势的数据。
数据显示：原始数据表单，曲线图
数据传输：连续在线
数据访问：网站或邮件发送
报警： 可选择报警参数和报警阈值
5、附件：
张力计供电转换模块提供稳定的+5.6V/-5V差分电压，最多可以连接60个张力计，防水机箱、1.2m三角支架
6、系统供电：三种方式可选。蓄电池供电：蓄电池、充电器、电池防水箱（可选）；主电源供电系统； 太阳能供电系统：20W、40W太阳能板，支架，蓄电池等
五、产地：国外部件，中国集成