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大型稱重式蒸滲儀技術詳解
發(fā)布時間：
2025-06-25 17:48
來源：
- 工作原理
- 土柱水量平衡原理：遵循被測土柱水量平衡方程△S = P+I+Q-△R–ET。其中△S 為土壤儲存水量的變化，P 為降水量，I 為灌溉量，Q 為地下水流，△R 為凈地表徑流量，ET 為蒸騰蒸發(fā)量。通過雨量計和水表直接測得降水量 P 和灌溉量 I，再利用高精度稱重系統(tǒng)測量△S，進而計算出蒸騰蒸發(fā)量 ET。
- 稱重系統(tǒng)原理：稱重機構由兩塊方鋼夾在鋼絲繩中部與兩塊斜鐵及平衡臂產生工作狀態(tài)。在平衡臂水平時，鋼絲繩產生垂直錯位作為基準零點。當土體重量發(fā)生變化時，平衡臂上下擺動形成擺角變化，通過鋼性連桿機構將擺角的變化轉換為線位移，再利用高分辨率的位移傳感器測出位移變化量，從而實現(xiàn)土箱重量變化的測量。
- 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理：信號放大器采集位移傳感器和滲漏量傳感器的信號，放大處理成數(shù)字信號，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器。數(shù)據(jù)采集器可以連續(xù)記錄 32000 組數(shù)據(jù)，每組由位移量、滲漏量、溫度、光照、濕度、降水量及對應時間構成，并進行保存。上位計算機可以從數(shù)據(jù)采集器中以實時或歷史兩種方式獲取數(shù)據(jù)，并由上位機軟件進行計算，整理成標準格式的數(shù)據(jù)、曲線、圖表，供實驗者分析、存檔。
- 系統(tǒng)組成
- 測量部分：由土壤、鋼筒、稱重系統(tǒng)平臺、秤體、位移傳感器等組成，是實現(xiàn)對土壤水分等各種參數(shù)測量的基礎。
- 數(shù)據(jù)傳輸部分：由前端放大器和數(shù)據(jù)轉換模塊組成，負責將測量部分獲取的信號進行放大和轉換，以便傳輸?shù)浇K端顯示部分。
- 終端顯示部分：由蒸滲儀主機、備用電源、計算機及配套軟件組成，用于數(shù)據(jù)的顯示、存儲、分析和管理，方便用戶查看和處理數(shù)據(jù)。
- 產品特點
- 高精度測量：采用高分辨率位移傳感器，對應靈敏度 < 40g（0.02mm 水深），能夠精確測量被測土體水分蒸騰蒸發(fā)、滲漏隨時間的微小變化。
- 多參數(shù)監(jiān)測：可同時監(jiān)測氣溫、空氣濕度、光照、降水等對應相關參數(shù)，為全面研究土壤水分狀況和生態(tài)過程提供豐富數(shù)據(jù)。
- 數(shù)據(jù)處理與傳輸：配置智能數(shù)據(jù)采集器，可自由設定采樣間隔，能夠連續(xù)記錄大量數(shù)據(jù)，并對測量的數(shù)據(jù)進行實時在線快速分析處理和遠程傳輸，自帶備電，增強了穩(wěn)定性和可靠性，大大提高了工作效率，降低了勞動強度。
- 抗干擾能力強：采用位移稱重方法，使被測土體始終處于懸掛狀態(tài)，傳感器無需長期承受壓力，不易疲勞，抗干擾能力強。
- 安裝維護方便：設計合理，技術先進，完全自動化，安裝方便，維護簡單，使用壽命長。
- 技術參數(shù)
- 量程：0～2 噸（水分變化）。
- 通訊接口：RS232 和 RS485；通訊方式為就地下載和 GPRS 通訊。
- 顯示方式：兩行液晶數(shù)字及字符顯示。
- 應用領域
- 農業(yè)領域：用于研究農作物的耗水規(guī)律，確定不同作物在不同生長階段的需水量，為節(jié)水灌溉提供科學依據(jù)，幫助制定合理的灌溉制度，提高水資源利用效率。同時也可研究土壤水的流動性、水平衡分析等，指導農業(yè)生產。
- 生態(tài)領域：適用于農田、草原、森林及河流濕地等生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)的長期監(jiān)測，了解生態(tài)系統(tǒng)中水分的運移轉化規(guī)律，研究植物與水分的相互關系，評估生態(tài)系統(tǒng)的水分狀況和健康程度，為生態(tài)系統(tǒng)的保護和修復提供數(shù)據(jù)支持。
- 環(huán)境領域：可用于研究地下水補給模擬、物質轉化、能量平衡等，例如在研究土壤污染修復過程中，通過蒸滲儀可以了解水分和污染物的運移規(guī)律，為環(huán)境保護和治理提供科學依據(jù)。
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