温度对FDR土壤水分传感器测量影响

• 作者: 王黎明 周旭辉 雷永恒
• 来源期刊: 电子测量与仪器学报
• 关键词: FDR土壤水分传感器 标定温度 测量影响
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: “传感器技术及其应用”专题|SENSOR TECHNOLOGY AND ITS APPLICATION
• 页码范围: 46-54
• 页数: 9页
• 分类号: TN752.1|S152.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13382/j.jemi.B2003364

摘要

为准确研究标定温度对FDR(frequency domain refletrometry)电容式土壤水分传感器测量影响,提高组网观测数据之间的一致性.针对电容式土壤水分传感器的测量范围,首先设计了基准频率温度影响实验方案,通过实验得到了传感器在空气和水介质中频率随温度的变化关系以及实验环境下空气温度和水温度之间的关系,并以水温为独立变量,导出了归一化频率温度关系,水温升高1℃,频率平均增加6.618 5 Hz;气温度升高1℃,频率平均减少4.860 5 Hz;归一化频率与标定温度关系函数存在一个临界点,土壤湿度大于临界点时归一化频率随温度升高而增加,湿度越高归一化频率增加越大,低于临界点时归一化频率随温度升高而减小,湿度越低归一化频率减小越大.再用两种典型质地的原状土壤样本对传感器进行校准,利用传感器校准曲线导出了原状土壤体积含水量随标定温度变化关系,结果表明,标定温度对原状土壤校准后的体积含水量测量影响最高0.12％cm3·cm-3·℃-1,实验温度范围内(0～50℃)体积含水量测量误差最高为5.93％(cm3·cm-3).