称重式土壤蒸渗仪系列

自动蒸发监测系统

型号:XHZ-ZS300

自动蒸发监测系统由蒸渗仪系统、大田土壤监测系统及中心控制软件等方面组成;蒸渗仪系统包含土箱及称重平台、称重系统、渗漏量监测系统、地表径流监测系统、数据采集器、配套软件及数据云平台、远程传输系统、土壤水分温度盐分、水势传感器等组成;大田监测系统包含棵间蒸发系统、大田土壤墒情监测系统、陆地水面蒸发监测系统等组成。
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自动蒸发监测系统由蒸渗仪系统、大田土壤监测系统及中心控制软件等方面组成;蒸渗仪系统包含土箱及称重平台、称重系统、渗漏量监测系统、地表径流监测系统、数据采集器、配套软件及数据云平台、远程传输系统、土壤水分温度盐分、水势传感器等组成;大田监测系统包含棵间蒸发系统、大田土壤墒情监测系统、陆地水面蒸发监测系统等组成。


1、仪器工作条件地下内相对湿度:≤90%(30℃~50℃);地下内 工作温度:-20℃~45℃。

2、四套一体式蒸渗仪系统由土箱及称重平台构成,总长 8m,宽5m,深 1.5m;单套蒸渗仪土箱及称重平台长 3.8m,宽 2.3m,深 1.5m; 反滤层厚 0.3m,总深度 1.5m,边界尺寸误差不大于 5mm,共 4 套。其中钢结构部分采用喷砂喷漆防腐处理,增强抗氧化性,其中材质选用Q235国标钢材;取土为扰动土。

3、大田土壤监测系统的土壤传感器采用使用时域透射测量技术(TDT)和自主专利的天线技术监测土体水分及土体温度;陆地水面蒸发 监测系统:监测方式:称重式蒸发皿测量,与蒸渗仪同步时间测量及记录蒸发量;棵间蒸发监测系统使用迷你蒸渗仪进行测量,定期取大田无植被土样更换蒸渗仪土体,放置于主蒸渗仪相同植被环境下,监测纯土体蒸发,参与蒸渗仪数据计算。

4、数据采集与管理系统是所有子系统的数据采集及处理的调控部件,由采集主机进行,同时采集主机将数据缓存,向数据平台发送数据。监控数据需要提供数据对外公共接口,保证监控数据能在客户指定的网络数据平台上存储、实时查看、统计、汇总、下载等功能。

5、主要的部件与软件配置

5.1 、土箱及称重平台 1 套。

5.2 、称重系统 1 套。

5.3 、渗漏量监测系统 1 套。

5.4 、地表径流监测系统 1 套。

5.5 、数据采集与管理系统及数据云平台 1 套,可共用。

5.6 、远程传输系统 1 套,可共用。

5.7 、土壤水分温度盐分监测传感器 4 套。

5.8 、水势传感器监测传感器 4 套。

5.9 、棵间蒸发系统 1 套;大田土壤墒情监测系统 1 套;陆地水面

蒸发监测系统 1 套;可共用。

5.10    、配套附件及辅料 1 套。

5.11    、提供仪器设备的中文安装手册、中文操作手册、中文维修保 养手册等技术文件,产品合格证、质量保证书和产品软件(中文)等全 套资料。

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6、蒸散量监测系统

监测方式:称量土体及箱体重量,使用重量换算蒸发水量;称重模式:直接称重,单个箱体(套)采用 4 个称重传感器综合监测,四个小区联动配合监测;称重量程:60000kg(60t);分辨率:100g,0.01mm;精度:500g,0.05mm;输出:内部 RS485 协议或标准 Modbus 协议; 工作环境:温度-40~+75℃,湿度 0~100%RH;防水等级:IP66;供电方式:AC220V +(或)DC24V,可连接太阳能供电;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

7、渗漏量监测系统

监测方式:使用容器收集渗漏水,称量容器总重量,使用重量换算蒸发水量;称重模式:直接称重,采用 1 个 S 型称重传感器,带有自动排水装置;称重量程:5kg;分辨率:0.1g;精度:1g;输出:内部 RS485 协议或标准 Modbus 协议;工作环境:温度-40-+75℃,湿度 0-100% RH; 可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

8、地表径流量监测系统

监测方式:使用容器收集径流水,称量容器总重量,使用重量换算 蒸发水量;称重模式:直接称重,采用1个S型称重传感器,带有自动排水装置;称重量程:5kg;分辨率:0.1g;精度:1g;输出:内部 RS485 协议或标准 Modbus 协议;工作环境:温度-40~+75℃,湿度 0~ 100%RH;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

9、单套蒸渗仪传感器布设:①土壤水分温度电导率传感器:从距地表 20cm、50cm、80cm、110cm 埋设传感器,共 4 个探头;②土壤水势传感器:距地表 20cm、50cm、80cm、110cm 埋设传感器埋设埋设传感器,共4个探头;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

10、土壤水分、温度、电导率三参数传感器一体式:量程:0-100%,-40-80℃,0-23dS/m;分辨率:0.08%,0.1℃,0-7ds/m 内 0.01dS/m;精度:±1~3%,±0.5℃,0-7ds/m 内±5%;输出:SDI-12;线缆长度: 默认 5 米;密封材料:环氧树脂;防护等级:IP68;传感器尺寸:整体厚度1.5cm,探针长度5cm;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

11、土壤水势范围:-5kPa~-100,000kPa(1.7~6.00pF),分辨率:0.1kPa,准确度:±(读数的10%+2kPa)@-5kPa~-100kPa,传感器类型:频域,带校准的陶质板;土壤温度范围:-40~60℃,分辨率:0.1℃,准确度:±1℃;传感器类型:热敏电阻;测量频率:70MHz;输出:SDI-12通讯协议;遵循标准:ISO 9001:2015标准下生产;EM ISO/IEC 17050:2010(CE标志)。

12、大田土壤监测系统参数如下:

12.1    、大田土壤墒情监测系统

土壤传感器采用使用时域透射测量技术(TDT)和自主专利的天线技术监测土体水分及土体温度;传感器垂直安装,可以一次测量多个土壤层,每个区域可对 15 厘米(6 英寸)深度的土壤进行平均含水量的测量, 共测量 3 层 0-45cm;安装方式:直接安装,不允许扰动大田土体;土壤含水量量程:可输出 0~100%VWC(体积含水量);土壤含水量精度:相对误差≤±2.0%(8%~42%VMC);土壤温度量程:-20~70℃, 土壤温度精度:±0.5℃;稳定时间:通电后<1s;单次采集耗电量:<20mWH;通信方式:数字通信,可支持 RS485/SDI-12;供电方式:6~ 14VDC(18VDCmax);工作电流:待机<0.5mA,工作<20mA(<100ms);传感器材料:与土壤接触部分为非金属材质、不影响土壤化学性质,可在工作寿命期内长期浸泡条件下正常工作,有较高强度,耐酸碱腐蚀, 耐高低温,低温冻结时不会出现冻裂;工作环境温度:-20~70℃;工作环境湿度:0~100%RH;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

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12.2    、陆地水面蒸发监测系统:监测方式:称重式蒸发皿测量,与 蒸渗仪同步时间测量及记录蒸发量;监测量程:可连续称量,自动累计, 具有自动补水功能;蒸发量分辨率:0.001mm;蒸发量精确度:0.01mm;输出:内部RS485协议或标准Modbus协议;工作环境:温度-40~+75℃,湿度 0~100%RH;防水等级:IP66;供电方式:AC 220V 或 DC 24V,可连接太阳能供电;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

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12.3    、棵间蒸发监测系统

监测方式:使用迷你蒸渗仪进行测量,定期取大田无植被土样更换蒸渗仪土体,放置于主蒸渗仪相同植被环境下,监测纯土体蒸发,参与蒸渗仪数据计算;称重量程:10kg;分辨率:0.01mm;精度:0.05mm; 输出:内部 RS485 协议或标准 Modbus 协议;工作环境:温度-40~+75℃,湿度 0~100%RH;可由数据采集与管理系统调整数据采集频率。

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13、数据采集与管理系统

系统中所有子系统的数据采集及处理都由采集主机进行,同时采集主机将数据缓存,向数据平台发送数据。主处理器:高性能 CortexM 系列处理器;内部存储:512M 高可靠性 NorFlash;外部存储:USB 接口, TF 卡;通信接口:2/3/4G 全网通无线传输接口,以太网接口,RS485 接口;可扩展选配模块:SDI-12 采集模块,RS485Modbus 采集模块,模拟量采集模块,4-20mA 采集模块,输入输出控制模块等;数据采集:可设置采样间隔及采集数据类型,采样间隔1分钟至4小时可配置;数据下载:本地U盘/TF卡下载,远程云平台存储下载;本地人机界面:液晶显示,按键交互,可查看数据及设备状态,可进行数据管理;位置及时间:自带 GPS/北斗,可自动获得安装位置,可自动同步时间;工作环境:温度-30~+75℃,湿度 0~100%RH;供电方式:AC220V 或DC24V,可连接太阳能供电;提供外接数据接口。

14  、蒸渗仪数据采集及控制软件

云平台服务中心接收数据,用户只要能上网,既可浏览实时数据;数据传输:各种数据以设定的时间间隔(分钟、每小时、每天)发送到云平台上;软件模块:用户管理、系统设置、实时数据、多种汇总(小时、日、周、旬、月等)数据走势(数据图)、数据报告、历史数据;数据下载:Excel格式。

15  、系统防护:系统具有的防雷措施,并使各模块间独立运行,一块受损或缺失不影响其他模块运行。

16  、蒸渗仪上沿需做裙边保护,且裙边与蒸渗仪土箱之间采用不锈钢护边保护。

17  、提供UPS电源保障,在市电供电断电36小时内,电源系统能够保证测定系统的正常工作。


用于测量植物蒸腾蒸发量以及与地下水埋深之间的关系,分析研究对比甘蔗和水稻等作物的耗水特点及“SPAC”系统水分运移转化规律、 作物水分生产函数、作物系数(Kc);配合其他量测手段,研究盐分、水 分等在 SPAC 系统中运移、转化规律及其对作物生长发育的影响。适用于土壤科学及与土壤水相关过程的长期定位研究、观测。


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