Ёмістныя датчыкі глебы з'яўляюцца адным з найбольш распаўсюджаных метадаў сучаснага вымярэння вільготнасці глебы (звычайна адносяцца да тыпу рэфлектаметрыі ў частотнай вобласці (FDR)). Асноўны прынцып заключаецца ў ўскосным атрыманні аб'ёмнага ўтрымання вільгаці ў глебе шляхам вымярэння яе дыэлектрычнай пранікальнасці. Паколькі дыэлектрычная пранікальнасць вады (каля 80) значна вышэйшая, чым у іншых кампанентаў глебы (каля 1 для паветра і каля 3-5 для глебавай матрыцы), агульнае змяненне дыэлектрычнай пранікальнасці глебы ў асноўным залежыць ад утрымання вільгаці.
Ніжэй прыведзены яго асноўныя характарыстыкі:
I. Асноўныя моцныя бакі і перавагі
1. Нізкі кошт і лёгкасць папулярызацыі
У параўнанні з высокадакладнымі датчыкамі рэфлектаметрыі ў часовай вобласці (TDR), ёмістныя датчыкі маюць меншыя электронныя кампаненты і вытворчыя выдаткі, што дазваляе ім шырока ўжывацца ў сцэнарыях, якія патрабуюць маштабнага разгортвання, такіх як разумная сельская гаспадарка і арашэнне садоў.
2. Вельмі нізкае спажыванне энергіі
Ёмістныя вымяральныя схемы самі па сабе маюць вельмі нізкае энергаспажыванне і выдатна падыходзяць для доўгатэрміновага маніторынгу ў палявых умовах і прымянення Інтэрнэту рэчаў, якія сілкуюцца ад батарэй і сонечных панэляў. Яны могуць працаваць бесперапынна месяцамі ці нават гадамі.
3. За ім можна бесперапынна сачыць на працягу доўгага часу
У параўнанні з метадам сушкі, які патрабуе ручнога кіравання, ёмістныя датчыкі могуць быць закапаны ў глебу для правядзення аўтаматычнага, бесперапыннага і аўтаматычнага збору дадзеных без нагляду, а таксама могуць фіксаваць працэс дынамічнага змянення вільготнасці глебы, напрыклад, уплыў арашэння, ападкаў і выпарэння.
4. Кампактны памер і лёгкасць усталёўкі
Датчыкі звычайна распрацаваны ў выглядзе зондаў. Проста прасвідруйце адтуліну ў месцы вымярэння і ўстаўце зонд вертыкальна ў глебу, што практычна не пашкодзіць структуру глебы.
5. Добрая стабільнасць і адсутнасць радыеактыўнасці
У адрозненне ад нейтронометраў, ёмістныя датчыкі не выкарыстоўваюць радыеактыўныя крыніцы, бяспечныя ў выкарыстанні і не патрабуюць спецыяльнага дазволу або абароны.
6. Інтэгравальны і інтэлектуальны
Інтэграцыя з прыладамі збору дадзеных і модулямі бесправадной перадачы (напрыклад, 4G/LoRa/NB-IoT) вельмі простая для стварэння поўнай сеткі маніторынгу вільготнасці глебы. Карыстальнікі могуць дыстанцыйна праглядаць дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу праз мабільныя тэлефоны або камп'ютары.
II. Абмежаванні і праблемы
На дакладнасць вымярэнняў уплывае мноства фактараў
Уплыў тэкстуры глебы: калібровачныя крывыя для гліністай, суглінкавай і пясчанай глебы адрозніваюцца. Датчыкі звычайна калібруюцца са стандартным пяском і глебай пры выхадзе з завода. Непасрэднае выкарыстанне ў глебах рознай тэкстуры прывядзе да памылак.
Уплыў электраправоднасці (салёнасці) глебы: гэта адна з асноўных крыніц памылак для ёмістных датчыкаў. Іоны солі ў глебе могуць перашкаджаць электрамагнітным палям, што прыводзіць да павышэння вымераных значэнняў. У засоленай глебе дакладнасць вымярэнняў значна зніжаецца.
Уплыў ушчыльнення і сітаватасці глебы: на дакладнасць вынікаў вымярэнняў паўплывае тое, ці знаходзіцца зонд у цесным кантакце з глебай, а таксама наяўнасць у глебе вялікіх пор або камянёў.
Уплыў тэмпературы: дыэлектрычная пранікальнасць змяняецца з тэмпературай. Высокаякасныя датчыкі маюць убудаваныя тэмпературныя датчыкі для кампенсацыі, але эфект кампенсацыі абмежаваны.
2. Патрабуецца каліброўка на месцы
Для атрымання вынікаў вымярэнняў з высокай дакладнасцю, асабліва ў пэўных тыпах глебы, звычайна патрабуецца каліброўка на месцы. Гэта значыць, збіраюцца ўзоры глебы, фактычнае ўтрыманне вільгаці вымяраецца стандартным метадам сушкі, а затым параўноўваецца з паказаннямі датчыка для стварэння лакалізаванага калібровачнага ўраўнення. Гэта важны крок для забеспячэння дакладнасці дадзеных, але ён таксама павялічвае кошт выкарыстання і тэхнічны парог.
3. Дыяпазон вымярэнняў адносна лакальны
Дыяпазон вымярэнняў датчыка абмежаваны канечным аб'ёмам глебы вакол зонда (г.зн. «адчувальнай зонай» датчыка). Гэтая зона звычайна вельмі малая (некалькі кубічных сантыметраў), таму вынік вымярэння ўяўляе сабой інфармацыю «кропкі». Каб зразумець стан вільготнасці глебы на ўсім полі, неабходна ўсталяваць некалькі кропак.
4. Доўгатэрміновая стабільнасць і дрэйф
Калі зонд доўга знаходзіцца ў глебе, метал зонда можа старэць з-за электралітычнай карозіі або хімічнага ўздзеяння, што прывядзе да зрушэння вымяральных значэнняў. Патрабуецца рэгулярная праверка і паўторная каліброўка.
Iii. Прыдатныя сцэнарыі і прапановы па выбары
Вельмі падыходзячыя сцэнары
Разумная сельская гаспадарка і дакладнае арашэнне: маніторынг дынамікі вільготнасці глебы, кіраванне часам і колькасцю вады для паліву, дасягненне эканоміі вады і павелічэнне ўраджайнасці.
Азеляненне ландшафтаў і абслугоўванне палёў для гольфа: асноўныя датчыкі аўтаматызаваных сістэм арашэння.
Навуковыя даследаванні: даследаванні ў такіх галінах, як экалогія, гідралогія і метэаралогія, якія патрабуюць доўгатэрміновага і бесперапыннага маніторынгу вільготнасці глебы.
Ранняе папярэджанне аб геалагічных катастрофах: кантралюйце вільготнасць глебы на схілах і дарожным палатне, каб папярэдзіць аб рызыцы апоўзняў.
Сцэнарыі, якія патрабуюць асцярожнага выкарыстання:
У раёнах з высокай засоленасцю і высокім утрыманнем шчолачнасці глебы: калі не выкарыстоўваюцца спецыяльна распрацаваныя і адкалібраваныя мадэлі, надзейнасць дадзеных нізкая.
У выпадках метралагічнай сертыфікацыі з надзвычай высокімі патрабаваннямі да абсалютнай дакладнасці: у гэты час можа спатрэбіцца разгледзець больш дарагія датчыкі TDR або непасрэдна выкарыстоўваць метад сушкі.
Простымі словамі, ёмістныя датчыкі глебы — гэта «эканамічна эфектыўны» варыянт. Нягледзячы на тое, што яны могуць не даваць абсалютна дакладных значэнняў на лабараторным узроўні, яны могуць вельмі добра адлюстроўваць адносную тэндэнцыю змены і характар вільготнасці глебы ад сухога да вільготнага стану. Для пераважнай большасці вытворчых і кіраўніцкіх рашэнняў гэта ўжо мае вялікую каштоўнасць. Правільнае разуменне іх характарыстык і добрая каліброўка з'яўляюцца ключом да іх добрага выкарыстання.
Каб атрымаць дадатковую інфармацыю аб датчыках глебы, звярніцеся ў кампанію Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вэб-сайт кампаніі:www.hondetechco.com
Час публікацыі: 01.12.2025