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大型稱重式蒸滲儀技術(shù)詳解
發(fā)布時(shí)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(jì)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(jìn)而計(jì)算出蒸騰蒸發(fā)量 ET。
- 稱重系統(tǒng)原理：稱重機(jī)構(gòu)由兩塊方鋼夾在鋼絲繩中部與兩塊斜鐵及平衡臂產(chǎn)生工作狀態(tài)。在平衡臂水平時(shí)，鋼絲繩產(chǎn)生垂直錯(cuò)位作為基準(zhǔn)零點(diǎn)。當(dāng)土體重量發(fā)生變化時(shí)，平衡臂上下擺動(dòng)形成擺角變化，通過鋼性連桿機(jī)構(gòu)將擺角的變化轉(zhuǎn)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(shí)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(yīng)時(shí)間構(gòu)成，并進(jìn)行保存。上位計(jì)算機(jī)可以從數(shù)據(jù)采集器中以實(shí)時(shí)或歷史兩種方式獲取數(shù)據(jù)，并由上位機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算，整理成標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)、曲線、圖表，供實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)對土壤水分等各種參數(shù)測量的基礎(chǔ)。
- 數(shù)據(jù)傳輸部分：由前端放大器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊組成，負(fù)責(zé)將測量部分獲取的信號進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)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(jī)、備用電源、計(jì)算機(jī)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(chǎn)品特點(diǎn)
- 高精度測量：采用高分辨率位移傳感器，對應(yīng)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(shí)間的微小變化。
- 多參數(shù)監(jiān)測：可同時(shí)監(jiān)測氣溫、空氣濕度、光照、降水等對應(yīng)相關(guān)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(shè)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(jìn)行實(shí)時(shí)在線快速分析處理和遠(yuǎn)程傳輸，自帶備電，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和可靠性，大大提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
- 抗干擾能力強(qiáng)：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(qiáng)。
- 安裝維護(hù)方便：設(shè)計(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，完全自動(dòng)化，安裝方便，維護(hù)簡單，使用壽命長。
- 技術(shù)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(yīng)用領(lǐng)域
- 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：用于研究農(nóng)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(xué)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(shí)也可研究土壤水的流動(dòng)性、水平衡分析等，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
- 生態(tài)領(lǐng)域：適用于農(nóng)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(yùn)移轉(zhuǎn)化規(guī)律，研究植物與水分的相互關(guān)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(hù)和修復(fù)提供數(shù)據(jù)支持。
- 環(huán)境領(lǐng)域：可用于研究地下水補(bǔ)給模擬、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量平衡等，例如在研究土壤污染修復(fù)過程中，通過蒸滲儀可以了解水分和污染物的運(yùn)移規(guī)律，為環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)依據(jù)。
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