凍土活動層土壤水熱監測系統SWHMS       凍土活動層土壤水熱監測系統SWHMS由數據記錄儀、土壤監測傳感器、支架及安裝配件等組成。數據記錄儀的主要功能是測量、掃描、采集、存儲數據等功能，可采集到土壤溫度、土壤水分、土壤電導率、土壤熱導率、土壤熱通量，土壤皮層溫度等，這些特征是用于活動層監測系統研究的主要監測指標。
 
【應用領域】：
    凍土水分運動監測
    氣象土壤監測
    區域生態監測
    植物生長及環境監測
    荒漠化治理監測
    農業合理化灌溉
 
 
凍土活動層土壤水熱監測系統系統工作流程圖
【建設依據】
《凍土活動層觀測規范》
《氣象儀器和觀測方法指南》
《土壤水動力觀測規范》
《土壤微環境觀測規范》
《土壤觀測規范》

凍土活動層土壤水熱監測系統SWHMS

凍土活動層土壤水熱監測系統傳感器
     HTP03溫濕壓傳感器是我公司研制低成體傳感器，溫度傳感器采用精密的PT1000，濕度采用精密的陶瓷測量元件，氣壓采用MEMS精密測量元件，傳感器一體化設計，沒有其它附件，廣泛應用于氣象、農業、生態和科研領域。
技術指標：
溫度量程：-40~+85℃
      分辨率：0.01℃
      ：±0.1℃（-30-70℃時）
相對濕度量程：0~100.00% RH
     分辨率：0.04% RH
     ：±1.8% (0~80%RH) ；
               ±3% (>80%RH)
氣壓量程：300~1100hpa
     分辨率：0.02hpa
     ：±1hpa
電源：6-17VDC
電流：<8mA@12VDC時
信號輸出：SDI-12
工作環境：-40~+85℃；0~95% RH
重量：320g (無線纜)
尺寸：Φ16mm* H 100mm
線纜長度：5m
 
     TDR315H土壤水分監測系統專門為科研氣象監測設計，針對科學研究量身定做了一系列標準的高品質傳感器。因此，為了獲取到可靠的數據，傳感器和塔架本身必須做特殊處理，同時還要考慮設備免受雷電的沖擊。TDR315H土壤水分監測系統可以監測土壤水分、土壤溫度、土壤鹽分、土壤介電常數、土壤熱通量，可擴展氣象監測和土壤氧氣、土壤二氧化碳等指標。傳感器部分
     TDR315H是美國Acclima公司在2019年5月7日推出的新產品，此產品代替了TDR315L，它是一個集成的時域反射計，結合了超快速的波形生成和數字化功能，以及精密的5ps皮秒分辨率時基和高度復雜的波形數字化及分析固件，提供土壤傳播波形的實時時域分析。它在TDR315L的基礎上改進了響應時間、產品功耗和鹽性土壤的穩定性。
技術指標：
土壤體積含水量：0～100％ VWC
分辨率：0.1％ VWC
重復性（RMS偏差）：0.07%
準確度：±1％ (粗中介質)；±2.5％ (細紋理介質)
土壤溫度：-40～+60℃
分辨率：0.1℃
重復性（RMS偏差）：0.1%
準確度：±0.25℃
介電常數范圍：1～80
分辨率：0.1
重復性（RMS偏差）：0.07
準確度：±1％(粗中介質)；±2％(細紋理介質)
土壤體積電導率：0～5000μS/cm
孔隙水電導率：0~55000μS/cm
分辨率：1 μS/cm
重復性（RMS偏差）：3 μS/cm
準確度：±25 μS/cm@0~1000μS/cm；±2.5%@1000~2000μS/cm；± 5%@2000~5000μS/cm
響應時間：0.25秒
供電：3.5～15V DC
信號輸出：SDI-12
探針長度：15cm；
探針直徑：0.35cm
尺寸：21.15cm*5.3cm*1.9cm   
重量：440g(不含電纜)
 
     Soil -5MTE土壤水分溫度電導傳感器是北京博倫經緯公司根據客戶需求設計研發的一款土壤水分測量探頭，傳感器采用震蕩頻率為100MHz。通過測定土壤的介電常數來確定含水量。三叉狀探針基部的熱敏電阻測定土溫，材質為阻燃環氧樹脂和防腐電極，可以長期測量土壤中水分、溫度和電導，提供SDI12信號輸出，廣泛應用于氣象、農業、土壤、花奔和園藝等領域。
 
技術指標：
介電常數范圍：1（空氣）~80（水）
分辨率：0.1
準確度：±1%@1~40；其它±10%
土壤水分范圍：0~100  m3/m3或% VWC
分辨率：0.1% @0~60 m3/m3或% VWC
準確度：±2.5%@0~60 m3/m3或% VWC
土壤溫度范圍：-40~ +60℃
分辨率：0.1℃
準確度：±0.2℃@23℃；其它±0.5℃
土壤鹽分范圍：0-23ds/m； 0~ 23000us/cm
分辨率：0.1ds/m ；10us/cm
準確度：±5%@< 7ds/m 其它±10%
電源：4.5~26V DC
電流：閑時 7mA , 典型 13mA
信號輸出：SDI12
防護等級：IP68
材質：阻燃環氧樹脂和防腐電極
工作環境：-50℃~+80℃ ；0-99.99%RH
 
     土壤熱通量傳感器HFP01提供了一種測量熱通量的解決方法。特別設計用于墻內和土內使用。HFP01 一種是傳統的土壤熱性能測試儀，用于測量流過其附和的主體中的熱。HFP01中的實際探頭是一個熱電偶。 該熱電偶測量 HFP01塑料體上下的差溫。完全被動工作，產生一微小的、與該差溫正比于的電壓輸出。假定熱通量是穩定的，而塑料體的熱導率是常數，且其對熱流類型的影響可以忽略，則HFP01的信號與該地熱通量成正比。
性能指標:
標稱靈敏度：50μV/W/㎡
溫度范圍:-30℃～+70℃
傳感器熱阻:< 6.25 10-3 k㎡ /W
測量范圍:-2000～+2000W/㎡  
校準樣本可追溯性:NPL, ISO 8302 / ASTM C177
:土壤:+5%/-15    建筑墻體:+5%/-5%
防護等級：IP67
工作環境：-30～+70℃
線纜長度：5m
 
     TP01是荷蘭Hukseflux公司生產用于長期監測土壤熱導率傳感器。使用TP01進行測量也可用于估算土壤熱擴散率和體積熱容量，從而更好地了解土壤的動態（可變熱通量）熱行為。TP01設計用于在一個測量位置長期使用。TP01應用于氣象表面通量測量系統，改進了土壤中熱傳遞和所謂儲存期的估算。
     TP01測量土壤熱導率。它專為長期現場操作而設計，埋在土壤中。其額定工作范圍為0.3至4 W /（m?K），涵蓋大多數無機土壤類型。TP01內部的傳感器是由2個熱電堆組成的溫差傳感器。它測量加熱絲周圍的徑向溫差，具有很高的靈敏度。電熱絲和傳感器都裝在一個非常薄的塑料薄膜中。它可以直接連接到常用的數據記錄系統。
TP01的低熱質量也使其適用于測量熱擴散率。TP01應該包含在用戶的測量和控制系統中。通常每6小時，TP01加熱器開啟以執行測量。導熱系數λ，
TP01的測量功能為：λ= S·Q / U.
        在校準參考條件下獲得的工廠確定的靈敏度S在其產品證書上提供有TP01。從逐步加熱的時間響應估計熱擴散率和體積熱容量。這些測量是可選的。體積熱容是土壤含水量的線性函數，TP01可用于監測土壤含水量的變化趨勢。與許多其他土壤含水量傳感器相反，TP01對鹽的污染不敏感，并且測量仍然在導電鹽水或受精土壤中起作用。
技術參數：
測量：土壤熱導率
測量范圍（λ）：0.3~5 W/m.K
溫度依賴性： < 0.1 %/°C
時間常數：19s
年穩定性：< 1 %/yr
可選測量變量：熱擴散率和容積熱容
可選配合土壤趨勢監測：土壤含水量
額定操作環境：土壤
工作溫度范圍：-30~+80 °C
傳感器箔表面尺寸（60 x 20）x 10^-3 m
傳感器厚度：0.15 x 10^-3 m
連接模塊尺寸（43 x 24 x 10）x 10^-3 m
熱電堆傳感器數量：40對
熱電堆傳感器電阻范圍：20~50Ω
加熱時間間隔：180 s（3min）
加熱功耗：1 ~2 VDC, < 0.4 A
日平均耗：電量：0.007 W
所需端口單元：2個差分電壓，1個SW電壓控制電壓
要求的不確定性（k = 2）：10 x 10^-6 V @ 10^-3 V；5 x 10^-3 V @ 2 V
標準電纜長度 ：5m
 
       ST-SDI12土壤溫度傳感器采用瑞士制造的高PT1000的測量元件，其殼體采用抗紫外線樹脂和玻璃纖維組成，提供-60~+120℃的寬量程測量范圍和較高的分辨率，廣泛應用于氣象、農業、土壤溫度和能量交換的測量。
技術指標：
     測量范圍：-60~+120℃
     分辨率：0.001℃
     ：±0.1℃
     電源：6~16V DC
     電流：Max 10mA
     信號輸出：SDI-12
     工作環境：-60~+80℃
     材質：紫外線樹脂和玻璃纖維
     重量：0.42kg含5m線纜

     SI-111-SS是高紅外溫度傳感器，具有電壓輸出。 該傳感器具有22°半角視野，響應時間為0.6秒。  傳感器包括距頭部30 cm的IP68船用級不銹鋼電纜連接器，以簡化傳感器的拆卸和更換，以進行維護和重新校準。熱電堆和熱敏電阻都輸出了我們大多數數據記錄儀可以測量的毫伏信號。 數據記錄器使用Stefan-Boltzman方程來校正傳感器體溫對目標溫度的影響。 校正后的讀數在-10°至+ 65°C范圍內的優良為±0.2°C。
     典型應用：用于植物水狀態估計的植物冠層溫度測量，確定結冰條件的路面溫度測量以及能量平衡研究中的地面（土壤，植被，水，雪）溫度測量。
 技術指標
     測量范圍：-60~+110℃
     分辨率：0.01℃
     準確性：±0.2°C（-10~+ 65°C）
                 ±0.5°C（-40~+ 70°C）
    均勻度：±0.1°C（-10~+ 65°C）
                 ±0.3°C（-40~+ 70°C） 
     重復性：±0.05°C（-10~+ 65°C）
                  ±0.1°C（-40~+ 70°C）
     輸入功率：2.5 V激勵（用于熱敏電阻）
    響應時間：<6 s（目標溫度變化）
    目標溫度輸出信號與傳感器主體的每°C差異為60μV
    輸出信號：0~2500 mV
    波長范圍：8至14μm（對應于大氣窗口）
    視場（FOV）：22°半角
    工作環境：溫度：-55~+ 80°C；濕度范圍：0~100.00％RH
    尺寸：直徑：2.3cm*長度：6cm
    重量：190克 含線纜：4.5米

CR1000X數據采集器是美國CSI公司集多年數據采集器應用成果推出的一款產品，它能夠為各種應用場景提供穩定的數據測量與系統控制服務。其優異的可靠性和環境適應性，使CR1000X數據采集器成為遠程無人值守自動氣象站、中尺度觀測研究、風能太陽能監測系統、環境監測站和水文水質測量等眾多環境監測系統的理想選擇。
參數
*大掃描速率：100kHz
模擬輸入：16個單端通道（8個差分）
脈沖通道：2個
控制端子: 數字I/O，RS232/RS485，半/全雙工
CPU: 32bit，FPU，100Hz，1MB運存
內存: 128MB，可通過MicroSD卡擴展8GB
時鐘: ±3分鐘/年；10μm（選配GPS）
測量分辨率: 0.02μV RMS
模擬: ±（0.04%讀數+漂移）
工作溫度: -40~70℃
外形尺寸: 23.8cm×10.1cm×6.2cm
重量 :約0.86kg