土壤剖面水分儀是一款專門用于測量土壤不同深度剖面含水量的專業(yè)設(shè)備，在農(nóng)業(yè)、水利、地質(zhì)、環(huán)境科學等領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該儀器基于頻域反射技術(shù)（FDR）或時域反射技術(shù)（TDR），通過探測器發(fā)出的電磁波在不同介電常數(shù)物質(zhì)中的反射差異來計算土壤含水量，測量范圍覆蓋0~100%體積含水量，準確度可達±2%體積含水量，分辨率0.1%體積含水量。其采用管式結(jié)構(gòu)設(shè)計，標配PVC材質(zhì)探管，具有抗腐蝕特性，可定制0.9~2米長度，內(nèi)置四至六層高精度傳感器，能同時監(jiān)測不同深度的土壤水分含量，最深可達2米，全面呈現(xiàn)土壤水分的垂直分布狀況。
1、傳感器探頭：
功能：傳感器探頭是土壤剖面水分儀的核心部分，負責將測量信號傳輸?shù)酵寥乐胁z測不同深度土壤的水分含量。
特點：探頭通常具有多個探測點，可以在不同深度的土壤中進行測量，如標配為5個點位（20cm、40cm、60cm、80cm、100cm），以實現(xiàn)不同層次的土壤水分的連續(xù)實時自動觀測。
技術(shù)原理：常見的傳感器類型包括電阻式、電容式和TDR（時域反射）等。其中，TDR傳感器以其高精度和實時性的特點，在科研領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。它通過發(fā)射高頻電磁波并接收其在土壤中的反射信號，計算土壤的介電常數(shù)，進而推算出土壤的水分含量。
2、數(shù)據(jù)采集與處理單元：
功能：負責接收從傳感器探頭獲取的數(shù)據(jù)，并進行處理和分析。
特點：這些單元通常包括顯示屏或數(shù)據(jù)接口，用于用戶查看實時數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C進行進一步分析。數(shù)據(jù)采集與處理單元是儀器的“大腦”，具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通信等功能。
3、電源供應(yīng)裝置：
功能：為設(shè)備提供電力，保證設(shè)備正常工作。
特點：電源供應(yīng)裝置通常采用電池或電源適配器供電，具有低功耗、可靠性和便攜性等特點。部分設(shè)備還配備太陽能供電系統(tǒng)，以適應(yīng)野外長期監(jiān)測的需求。
4、顯示模塊（部分設(shè)備集成）：
功能：顯示測量結(jié)果和操作菜單，是儀器與用戶交互的窗口。
特點：顯示模塊通常采用液晶顯示屏或觸摸屏，具有直觀性和可操作性。用戶可以通過友好的操作界面進行參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)查詢。不過，并非所有土壤剖面水分儀都配備獨立的顯示模塊，部分設(shè)備可能通過數(shù)據(jù)接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C或手機等終端設(shè)備進行顯示。
5、通訊模塊（部分設(shè)備具備）：
功能：實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸和共享。
特點：通訊模塊通常采用GPRS（GSM）網(wǎng)絡(luò)或其他無線通訊技術(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心或云平臺。這樣，用戶可以隨時隨地通過互聯(lián)網(wǎng)訪問數(shù)據(jù)，進行遠程監(jiān)控和管理。
6、預埋探管或外殼結(jié)構(gòu)：
功能：保護傳感器探頭并方便其插入土壤中進行測量。
特點：預埋探管通常由PVC材質(zhì)制成，具有重量輕、抗腐蝕的特點。其長度和點位可以根據(jù)需求選擇，以適應(yīng)不同土壤剖面的測量需求。外殼結(jié)構(gòu)則用于保護整個儀器免受外界環(huán)境的損害。
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更新時間：2025-12-26 
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