土壤水分監測儀是一種用于實時或定期測量土壤中水分含量的設備,廣泛應用于農業灌溉、環境監測、科研實驗等領域。它通過傳感器技術幫助用戶精準掌握土壤濕度,從而優化水資源利用,提高作物產量或進行生態研究。
核心功能與原理
- 測量原理
- 介電常數法:多數現代傳感器通過檢測土壤的介電特性(土壤中水的介電常數遠高于空氣和固體顆粒),間接計算水分含量,如時域反射(TDR)、頻域反射(FDR)等技術。
- 電阻法:通過土壤導電性估算水分(精度較低,受鹽分影響大)。
- 中子散射法:專業領域使用,通過氫原子對中子的慢化作用測量(需防護輻射,成本高)。
- 監測參數
- 體積含水量(VWC):單位體積土壤中水的占比(%)。
- 基質勢(部分高級型號):反映植物吸水難易程度。
- 溫度、電導率(EC):部分設備集成土壤鹽分和溫度監測。
主要類型
- 便攜式:手持設備,適合臨時測量,如農民或研究人員田間抽查。
- 固定式:長期埋設于土壤中,通過有線或無線(LoRa、NB-IoT等)傳輸數據至云平臺,實現遠程監控。
- 多深度探頭:分層測量不同深度的水分,指導灌溉根系分布。
應用場景
- 精準農業:根據實時數據自動啟停灌溉系統,避免過度或不足澆水。
- 科研實驗:研究土壤水分對植物生長、碳排放等影響。
- 災害預警:監測邊坡土壤濕度,預防滑坡。
- 園林綠化:優化公園、高爾夫球場等區域的灌溉方案。
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