目前,國內外有很多種土壤水分測定方法,進(jìn)而有不同的土壤水分傳感器。比如:時(shí)域反射法(TDR),石膏法,紅外遙感法,頻域反射法/頻域法(FDR/FD法),滴定法,電容法,電阻法,微波法,中子法,Karl Fischer法,γ射線(xiàn)法和核磁共振法等。
1、TDR法水分傳感器
TDR法是上世紀80年代發(fā)展起來(lái)的一種土壤水分測定方法,中文為時(shí)域反射儀。這種方法在國外應用相當普遍,國內才剛開(kāi)始引進(jìn),各部門(mén)都相當重視。TDR是一個(gè)類(lèi)似于雷達系統的系統,有較強的獨立性,其結果與土壤類(lèi)型、密度、溫度基本無(wú)關(guān)。而且還有很重要的一點(diǎn)就是,TDR能在結冰下測定土壤水分,這是其他方法*的。另外,TDR能同時(shí)監測土壤水鹽含量,且前后兩次測量的結果幾乎沒(méi)有差別。這種測定方法的度可見(jiàn)一斑。
2、FDR和FD法水分傳感器
因為T(mén)DR法設備昂貴,在80年代后期,許多公司(如AquaSPY, Sentek. Delta-T, Decagon)開(kāi)始用比TDR更為簡(jiǎn)單的方法來(lái)測量土壤的介電常數,FDR和FD法不僅比TDR便宜,而且測量時(shí)間更短,在經(jīng)過(guò)特定的土壤校準之后,測量精度高,而且探頭的形狀不受限制,可以多深度同時(shí)測量,數據采集實(shí)現較容易。
3、電阻法水分傳感器
電阻法利用石膏、尼龍、玻璃纖維等的電阻和它們的含水量有關(guān)。當把這些中間物加上電極放置在潮濕的土壤中,然后一段時(shí)間后,這些東西的含水量達到平衡。由于電阻和含水量間的關(guān)系,我們先前標定電阻和百分數間一定的對應關(guān)系,然后就可以通過(guò)這些組件,得到1~15大氣壓吸力范圍內的水分讀數。
4、中子散射(neutronscattering)法水分傳感器
中子法適合測定野外土壤水分。它根據氫在急劇減低快中子的速度并把它們散射開(kāi)的原則,現在市面上已經(jīng)有1測定土壤水分的中子水分計。中子水分計有很多方面的優(yōu)點(diǎn),但是對有機質(zhì)土壤有相當的限制,而且它不適宜測定0-15cm的土壤水分含量。
5、γ射線(xiàn)法水分傳感器
與中子儀類(lèi)似,γ射線(xiàn)透射法利用放射源137Cs放射出γ線(xiàn),用探頭接收γ射線(xiàn)透過(guò)土體后的能量,與土壤水分含量換算得到。
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