TDR100时域反射土壤水分站.doc

TDR100土壤水分测量系统时域反射计水分分析系统TimeDomainReflectometry一、概述时域反射计（TDR）广泛用于测量土壤体积含水量、体积电导率和岩体变形。TDR测量没有破坏性，并能提供很好的精确度和准确度。TDR系统的主要组件是CSI数据采集器、TDR100反射计、SDMX50系列同轴多路器、连接电缆和TDR探头。TDR100由Windows软件PCTDR控制，或在CR10X或CR23X数采中使用TDR100指令控制。通常情况是，系统由用户提供的深充电池供电，使用20W的太阳能电池板充电。可能安装交流电源的地方是CR10X使用的PS12LA密闭可充电池或CR23X的可充电池。二、系统构成lTDR100反射计lSDMX50系列扩展板lTDR外壳l土壤水分测量探头l岩体变形测量三、系统介绍TDR100时域反射计紧凑的低价格反射计，远程使用设计检测土壤和其它多孔隙介质的体积含水量可用于岩体变形测量当与SDM50系列同轴多路器通讯时使用Campbell公司的SDM通讯协议CR10X和CR23X数采数采使用119号指令控制TDR100由以下软件支持英文资料。PCTDRWindows软件与TDR100一起当系统设置和处理故障时显示波形显示体积含水量和电导率切换SDMX50通道采集波形和派生数据文件进行电导率测量时需检测探头常数值SDMX50系列扩展板SDMX50系列扩展板是八通道同轴切换设备，用在TDR系统中。三个层级的切换允许多达512个土壤体积含水量或岩体变形电缆连接到一个TDR100。在自动测量中扩展板由一个CR10X或CR23X数采控制。当使用PCTDR时或连接到一台PC机时，扩展板可由TDR100控制。有三个扩展板可选：SDMX50，SDMX50LP和SDMX50SP。这几种都提供可靠和可编程的通道选择，但在一定安装方法范围内打包不同，也允许一定的灵活性。SDMX50包括带安装后板的8通道多路器带固定硬件的10x12野外机箱后板打孔以减小传感器电缆应变机箱附件（绑扎带、干燥包、湿度指示试纸和管道密封胶泥）SDMX50LP包括8通道同轴扩展板，用用户提供的部件固定到后板绑扎带，固定传感器电缆到机箱后板SDMX50XP包括8通道同轴多路器，带1空间的小固定底座减小电缆应变的支架，使用在标准的CSI机箱中或用户提供的野外机箱中，绑扎带，固定传感器电缆到支架。注意：在SDMX50系列扩展板中减小同轴电缆的应变是很重要的。电缆自重或张力可能损坏扩展板，导致通讯的断续或致命的终断等严重后果。TDR机箱ENCTDR10016x18机箱白色，玻璃纤维加固聚酯保护TDR系统组件免除天气、高湿度和灰尘的影响包括2条SDM电缆、1条同轴缆、接地线和机箱附件TDR探头CS6053针设计针长30cm，直径0.48cm，针外部间距4.5cmRG58电缆，用户要求长度建议电缆最大长度为15m在起伏不平环境中允许使用尖锐的大直径针和大环氧头CS6103针设计针长30cm，直径0.48cm，针外部间距4.5cm低衰减RG8电缆，用户要求长度建议最大电缆长度为25m，在某些应用中更长电缆可提供好的结果在起伏不平环境中允许使用尖锐的大直径针和大环氧头当电缆长于15m时建议使用CS610岩体变形测量时域反射计可用于检测岩体内的变形。该系统通常用于显示与滑坡、采矿以及建筑活动相联系的变形。一定长度的同轴电缆，埋入所钻的孔内，作为系统的传感器。电子脉冲沿同轴缆向下发送，反射脉冲与同轴缆的变形相关，或与重建的参考点（褶皱）相关。结果踪迹中偏移区反映了沿电缆的拉张或剪切带。TDR最初用作定位同轴传输电缆中破裂的系统。由电缆测试仪或反射计发出电子脉冲沿附属同轴电缆传输（Moffit，1964）。沿电缆传输不连续会导致部分或全部信号反射。测量传播消逝时间和反射信号强度；传播时间指示不连续距离（+-2%）；反射信号强度与电缆变形程度有关（Oonnor和Dowding，1984）。Panek和Tesch（1981），Oonnor和Dowding（1984）应用TDR测量岩体变形。同轴电缆置于钻孔内，埋入地中。在所测量的沿电缆间隔位置的褶皱，反射部分传输信号，在确定变形带与深度的相互关系方面提供了一种更精确的尺度（Dowding、Su和Oonnor，1989）。褶皱表现为沿波形踪迹的负极性情况。波形偏移指示了变形带；偏移极性指示一个带是否在经历拉张或剪切变形。公司的TDR系统已经优化，可远程使用。一个CR10X或CR23X数采与一个TDR100反射计一起安装在抗天气干扰机箱内。数采使用119号指令控制电缆测试仪的工作；只在测量时才供电。这显著减小了电源需求。数采数字化存储电缆测试系列的波形数据，因而允许系统在无人值勤模式下工作。通过通讯采集数据。还可以通过通讯给数采编程，使彻底检测目标带成为可能。多路器由数采控制，允许最多测试512个电缆。因为某些特定安装情况下需要特定的电缆，也由于与运输大长度同轴电缆有关的运输费用以及后勤工作难题，Campbell公司建议用户从当地的电子设备供货商购买合适的同轴电缆。CampbellTDR土壤水分测量系统采用时域反射原理（TimeDomainReflectometry，TDR）对土壤水分进行测量。一套完整的TDR系统包括Campbell数据采集器、TDR100时域反射计、TDR系列探头、SDMX50系列多路连接器、PCTDR软件以及相应的供电、通讯等模块组成。系统由CR800、CR850、CR1000或CR3000数据采集器进行控制，并通过其连接的数据通讯模块进行数据传输。TDR100时域反射计是CampbellTDR系统的核心，通过发送高频调制的脉冲波，脉冲信号沿着导线在土壤中传播，到达探针末端后反射回来，电磁波在介质中的传播速度与介电常数的平方根成反比，TDR100的处理器可以很轻易的、快速地把传播的时间和脉冲转换成振幅信息，通过这些信息就可以反应出土壤的体积含水量、体积电导率、岩体变形或者用户特殊需要的时域测量。通过加装一定数量的SDMX50系列多路连接器，一个Campbell数据采集器可最多同时连接并控制16个TDR100时域反射计，从而实现大范围的组网测量。该TDR系统包括多种类型的土壤探头，如CS605、CS610、CS630、CS635、CS640和CS645等，您可根据测量深度、土壤类型等的不同需要选择不同类型的探头。一套TDR系统可最多连接512个TDR土壤水分探头。PCTDR软件能够提供系统控制、对监测数据的处理和故障诊断等功能，让您的工作变得更加轻松。TDR系统具有多种供电方式，能够依靠可充电电池、交流电或太阳能电池板长期稳定工作。同时，它能够利用有线或无线方式进行远距离数据传输。CampbellTDR土壤水分测量系统性能出众、操作简便、环境适应性强，是您进行土壤水分、岩体变形监测、农作物研究、采矿业等应用的理想选择。主要技术参数：CR1000数据采集器TDR100时域反射计脉冲输出信号：250mv，50ohm输出阻抗：50ohm1脉冲周期：14毫秒波形采样：在给定时间内生成20至2048个波形波形均值：1128能耗：静止状态，2mA；休眠状态，20mA；工作状态，270mA；供电：9.6VDC16VDC工作温度：-4055尺寸：21cm11cm5.5cm重量：700gSDMX50系列多路连接器供电：12VDC能耗：静止状态，1mA；工作状态，90mA时域反射计（TDR）广泛用于测量土壤体积含水量、体积电导率和岩体变形。TDR系统的主要组件是CSI数据采集器、TDR100反射计、SDMX50系列同轴多路器、连接电缆和TDR探头。TDR100由Windows软件PCTDR控制，或在CR1000或CR3000数采中使用TDR100指令控制。岩体变形测量该系统通常用于显示与滑坡、采矿以及建筑活动相联系的变形。一定长度的同轴电缆，埋入所钻的孔内，作为系统的传感器。电子脉冲沿同轴缆向下发送，反射脉冲与同轴缆的变形相关，或与重建的参考点（褶皱）相关。结果踪迹中偏移区反映了沿电缆的拉张或剪切带。Panek和Tesch（1981），Oonnor和Dowding（1984）应用TDR测量岩体变形。同轴电缆置于钻孔内，埋入地中。在所测量的沿电缆间隔位置的褶皱，反射部分传输信号，在确定变形带与深度的相互关系方面提供了一种更精确的尺度（Dowding、Su和Oonnor，1989）。褶皱表现为沿波形踪迹的负极性情况。波形偏移指示了变形带；偏移极性指示一个带是否在经历拉张或剪切变形。PCTDRWindows软件与TDR100一起当系统设置和处理故障时显示波形显示体积含水量和电导率切换SDMX50通道采集波形和派生数据文件进行电导率测量时需检测探头常数值超过100%还是有问题。先在空气中读书，应该是0左右。再校正仪器，要在纯水中将读书校正到100%，然后测量。土壤水分测试仪TDR-100简介TDR(时域反射计）可以测量土壤剖面的容积含水率。该方法被证实是一款快速、可靠和方便的土壤测量方法。两个电极插入到土壤中，发射出电磁波。反射波速度与土壤水含量正相关。便携式TDR可以测量不同土层水含量。LCD界面提供两种模式：容积水含量模式和相对水含量模式（灌溉管理）。干/湿容积水含量设置可以测试仪编程，可达5种不同地点或土壤类型。已经出厂设置5种矿物土壤默认值（以永久萎蔫点和田间持水量作为设置点）。TDR100有两种模式:TDR100是一款手持型仪器，显示屏通过1.5m电缆与精密土壤水传感器相连。可广泛用于野外，温室或实验室。该款仪器无数据测试仪或地理参照功能。技术参数测量单元:容积水含量%精度:3.0%容积水含量（电导率2mS/cm）量程:0%饱和（饱和典型是在50%水含量）分辨率:1%探针:长度:7.5cm,12cm,20cm直径:0.5cm间隙:3.3cm电源:4AAA碱电池；寿命12个月TDR100是一款便携性非常好的土壤水分速测仪，可通过选配不同长度的测量探针来测量不同深度的土壤体积含水量，探针有3.8厘米、7.5厘米、12厘米和20厘米四种可选。TDR100土壤水分测量系统采用TDR原理测量土壤及其它多孔介质的水分含量，还可用于岩体变形的测量一套TDR100水分测量系统可测多达512点的土壤水分含量。可通过有线或无线方式进行远距离数据传输。通过PCTDR软件便可实现控制系统、处理数据和诊断故障等功能。TDR100土壤水分测量系统采用TDR原理测量土壤及其它多孔介质的水分含量，还可用于岩体变形的测量。一套TDR100水分测量系统可测多达512点的土壤水分含量。可通过有线或无线方式进行远距离数据传输。通过PCTDR软件便可实现控制系统、处理数据和诊断故障等功能。适用领域：土壤水分研究、农作物研究、岩体变形监测、采矿业等。TDR100系统组成：数据采集器、TDR100时域反射计、TDR土壤水分传感器、SDMX50系列多路连接器、PCTDR软件以及相应的供电、通讯等模块。适用的数据采集器有：CR800、CR850、CR1000和CR3000。通过加装一定数量的SDMX50系列多路连接器，一个Campbell数据采集器可最多同时连接并控制16个TDR100时域反射计，从而实现大范围的组网测量。该TDR系统包括多种类型的土壤水分传感器，如CS605、CS610、CS630、CS63