【BK-GTS10】，博科儀器品質(zhì)護航，客戶至上服務貼心。土壤凍融過程是一種復雜的自然現(xiàn)象，它對土壤水分觀測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有著顯著的影響。

　　在凍結(jié)過程中，隨著溫度的降低，土壤中的水分會逐漸結(jié)冰。首先，這會導致土壤體積膨脹。這種體積變化會改變土壤的孔隙結(jié)構(gòu)，原本連通的孔隙可能會被冰晶堵塞。對于土壤水分觀測系統(tǒng)而言，當孔隙被堵塞時，水分在土壤中的傳導性發(fā)生變化。一些基于時域反射原理(TDR)的水分觀測儀器，其測量原理是基于電磁波在土壤中的傳播速度來確定水分含量。而冰晶的存在會改變電磁波的傳播路徑和速度，使得儀器所測得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。例如，可能會高估土壤的含水量，因為冰晶的介電常數(shù)與液態(tài)水不同，儀器在測量時無法準確區(qū)分兩者。

　　同時，在凍結(jié)過程中，土壤中的水分會發(fā)生遷移。由于溫度梯度的存在，水分會從溫度較高的區(qū)域向溫度較低的區(qū)域移動。這就使得土壤不同層次的含水量分布發(fā)生改變。如果土壤水分觀測系統(tǒng)的傳感器布局沒有考慮到這種水分遷移的特點，可能會出現(xiàn)局部數(shù)據(jù)與實際情況不符的問題。比如，在靠近地表的傳感器可能會檢測到水分減少，而在凍土層下方的傳感器可能會檢測到水分異常增加，這種變化并非是正常的土壤水分動態(tài)變化，而是凍融過程中水分重新分布的結(jié)果。

　　當土壤開始融解時，情況變得更加復雜。融化的冰水會重新填充到土壤孔隙中，但這個過程并非是均勻的。由于凍結(jié)過程中土壤結(jié)構(gòu)的破壞，融水可能會在局部形成積水，或者沿著一些大的孔隙快速下滲。這會導致土壤水分觀測系統(tǒng)在短時間內(nèi)監(jiān)測到水分含量的劇烈波動。而且，融水在土壤中的重新分布可能會激活土壤中的微生物和化學過程，進一步影響土壤的物理性質(zhì)，如土壤顆粒的團聚狀態(tài)等，這也間接影響了儀器對土壤水分的測量準確性。

　　為了準確獲取土壤凍融過程中的水分數(shù)據(jù)，需要對觀測系統(tǒng)進行優(yōu)化。例如，增加傳感器的密度和測量頻率，特別是在凍融過渡時期;同時，結(jié)合溫度傳感器，對土壤溫度和水分數(shù)據(jù)進行綜合分析，以便更好地理解和修正凍融過程對土壤水分觀測數(shù)據(jù)的影響。

　　一、【BK-GTS10】簡介

　　土壤水分觀測系統(tǒng)是用于監(jiān)測土壤剖面溫度、土壤剖面濕度、土壤剖面電導率的在線監(jiān)測設(shè)備，集土壤溫度、水分、電導率可廣泛應用于智慧大棚、智慧果園、智慧灌溉等農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域。

　　二、【BK-GTS10】參數(shù)

　　太陽能板功率：8W

　　太陽能板標準工作電壓：DC5V

　　內(nèi)置鋰電池容量：5000mAh

　　傳感器啟動時間：60S

　　傳感器供電電壓：DC12V

　　傳感器供電電流：22mA

　　傳感器功耗：0.26W

　　通訊方式：485 Modbus RTU協(xié)議

　　測量參數(shù)：可同時測量10層

　　測量原理：通過測量土壤介電常數(shù)建立數(shù)學模型，設(shè)計螺旋式測量電j測量土壤體積含水率數(shù)據(jù)。

　　三、【BK-GTS10】特點

　　單個土壤管式傳感器可以同時測量多個深度的土壤參數(shù)，監(jiān)測深度可定制(小于1M)。

　　傳感器采用低功耗設(shè)計，功耗低至0.26W，適用于野外長期無人監(jiān)測。

　　傳感器每層都可以獨l測量溫度、濕度、電導率參數(shù)。

　　傳感器外殼采用進口PC材質(zhì)，強度高、耐腐蝕、對環(huán)境無w染。

　　傳感器防水等級達到IP67，應對長期室外監(jiān)測。

　　傳感器測量一定區(qū)域內(nèi)的平均濕度，彌補了單點測量具有局限性的問題。

　　傳感器采用自主設(shè)計的螺旋式測量電j，改善傳感器與土壤之間的接觸，盡量避免空氣間隙造成的測量誤差。