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植物莖流監(jiān)測系統(tǒng)

簡要描述:ENVIdata-DD 植物莖流監(jiān)測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、莖流傳感器、供電裝置組成。按用戶設(shè)定的測量間隔定時、自動測量莖流相關(guān)參數(shù)。

  • 產(chǎn)品型號:ENVIdata-DD
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時間:2024-10-15
  • 訪  問  量:5080

詳細(xì)介紹

1 背景1.jpg 莖流是植物的重要生理指標(biāo),系統(tǒng)是基于植物蒸騰作用的作物灌溉、植物耗水等水分平衡測量系統(tǒng)。利用莖流傳感器測量植物水分消耗,把它和降雨量、土壤水分及灌溉供水相結(jié)合,計算田間水分收支狀況可以決定灌溉方案。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于植物生理生態(tài)學(xué)和節(jié)水灌溉領(lǐng)域。

2 系統(tǒng)工作原理及特點

ENVIdata-DD 植物莖流監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器、莖流傳感器、供電裝置組成。按用戶設(shè)定的測量間隔定時、自動測量莖流相關(guān)參數(shù)。

該系統(tǒng)通過Internet傳輸數(shù)據(jù),用戶無需到測點下載數(shù)據(jù),只要能上網(wǎng),可隨時查看系統(tǒng)運行情況、下載最新和歷史數(shù)據(jù)。

3  莖流傳感器

3.1 Dynamax插針式莖流傳感器2.pngTDP系列插針式探頭應(yīng)用熱擴(kuò)散原理,測量不同樹種的莖流量。該原理能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)監(jiān)測莖流,并且受環(huán)境因素的干擾相對小。探頭適用于直徑75mm以上的樹干,安裝容易,可以重復(fù)使用。TDP-30和TDP-50每個探頭占用一個單端模擬通道,TDP-80每個探頭占用兩個單端模擬通道。安裝工具隨探頭提供。

3.2 Dynamax包裹式莖流傳感器

SG系列探頭應(yīng)用熱平衡原理,多種尺寸系列可以適于安裝在直徑2.1至175mm的草本或木本植物莖干上。該探頭無需校正,不用穿刺到樹干中。每個探頭占用3個單端模擬通道。探頭所需的安裝附件隨探頭提供。

系統(tǒng)配有電壓調(diào)節(jié)器為探頭供電,可以同時輸出兩種不同的電壓,功率能夠滿足所有探頭的耗電量。

SF1包裹式莖流傳感器:導(dǎo)出g/h為單位的莖流量;

傳感器類型

示例產(chǎn)品

莖桿直徑范圍(mm)

高度(mm)

加熱器電壓

功耗(W)

包裹范圍(名義上直徑)

微傳感器

D\SGA3

2.7 ~ 4.0

35

2.3

0.05

2、3、5

莖桿傳感器

D\SGA13

12 ~ 16

70

4.0

0.15

9、10、13、16、19、25

樹干傳感器

D\SGB50

45 ~ 65

305

6.0

1.4

35、50、70、100

數(shù)據(jù)采集器輸入(每個傳感器):3DIF通道(全量程<1mV),1SE通道(用于加熱器電壓,全量程<10V);纜線:標(biāo)準(zhǔn)1.5米(8芯,帶接頭);纜線可擴(kuò)展

SV1 TDP莖流速傳感器:導(dǎo)出以cm/h為單位的莖流速;

傳感器類型

針長/直徑(mm)

樹干直徑范圍(mm)

垂直空間

加熱器電壓

功耗(W)

樣品木質(zhì)部厚度

D\TDP-30

30/1.2

70 ~ 200

40mm

3.0

0.2

30 ~ 70 mm

D\TDP-50

50/1.65

120 ~250

40mm

5.0

0.3

50 ~ 100mm

D\TDP-80

80/1.65

超過180

40mm

7.5

0.5

> 80 mm

數(shù)據(jù)采集器輸入(每個傳感器):1DIF通道(全量程<1mV),1SE通道(用于加熱器電壓,全量程最大10V);纜線:標(biāo)準(zhǔn)3米(5或6芯,帶接頭);纜線可擴(kuò)展

通道擴(kuò)展板:功能強大,精度高(與進(jìn)口數(shù)據(jù)采集器精度相同),可接多路傳感器(數(shù)量不受限制)。

多路電源供應(yīng):使用可調(diào)式電壓調(diào)節(jié)分配器,針對不同傳感器輸出不同范圍電壓

 

3.3 Ecomatic探針式莖流傳感器

SF-G探針式莖流傳感器工作原理:將兩個探針插入樹干,給處于上部的探針用恒定能量加熱,上下二個探針之間的溫度差反應(yīng)樹干中的莖流速率,用經(jīng)驗公式換算成莖流速率。

SF-L探針式莖流傳感器,采用技術(shù)的4根探針來測量樹干的莖流,可以連續(xù)測量樹干縱向溫度變化,用來修正測量數(shù)據(jù)。這樣大大提高了測量精度,保證零液流的的穩(wěn)定。


SF-G

SF-L

探針數(shù)量

2

4

探針直徑

1.5 mm

探針長度

33、43、63mm

電纜長度

標(biāo)準(zhǔn)5米,可延長到20米

適合樹干直徑

>2cm

>15cm

電源

CCS, 1個CCS可供應(yīng)1到3傳感器

耗電

1W(12V×84 mA)

輸出

0~1000 µV

夜間測量

不可以(夜間莖流人為的假設(shè)為零)

可以

說明

SF-G型樹干縱向溫度變化(+/-2.5°C)和測量結(jié)果疊加,導(dǎo)致測量錯誤可能超過100%


 

1.jpg


 

2.png


 

4  數(shù)據(jù)采集器

DT系列數(shù)據(jù)采集器是一款堅固、獨立、低能耗的數(shù)據(jù)采集器,具有支持U盤、18位分辨率、通訊性能可擴(kuò)展及內(nèi)嵌顯示屏等特性。DT80的雙通道隔離概念可同時使用多達(dá)10個隔離或15個共用參考模擬輸入,配置擴(kuò)展模塊后最多可通道可擴(kuò)展至600個。

DT系列數(shù)據(jù)支持SDI-12傳感器組網(wǎng),支持SCADA系統(tǒng)的Modbus、 FTP和Web接口、具有可控12V電源為傳感器供電。工作溫度至低可達(dá)-45℃。


5  ENVIdata數(shù)據(jù)傳輸和管理


1.jpg該系統(tǒng)直接將數(shù)據(jù)傳到中國生態(tài)數(shù)據(jù)網(wǎng)站上,通過對監(jiān)測的生態(tài)環(huán)境因子的時序變化和相關(guān)性分析,確定監(jiān)測對象的狀態(tài)發(fā)展。 

ENVIdata 服務(wù)器軟件既可以作為獨立的應(yīng)用軟件,運行在用戶的服務(wù)器上;也可以運行在澳作公司安全的服務(wù)器上,為多個用戶提供數(shù)據(jù)接收服務(wù),同時幫助用戶監(jiān)控野外測點硬件系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

澳作公司ENVIdata系列生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是業(yè)內(nèi)成功獲得 ISO9001國際質(zhì)量體系認(rèn)證,于2010年獲得 ISO9001 質(zhì)量認(rèn)證書,至今全部通過專家的年度復(fù)核,確保系統(tǒng)集成的品質(zhì) 

用戶采用用戶名和密碼登陸,只要能上網(wǎng),就能瀏覽實時和歷史數(shù)據(jù)

特點:

1) 生態(tài)環(huán)境信息以各種時間間隔 (分鐘、每小時、每天)發(fā)送到網(wǎng)站上。

2) 用戶只要能上網(wǎng),既可瀏覽實時數(shù)據(jù)。

3) 中心服務(wù)器中文界面,便于操作和管理

4) 提供多參數(shù)、實時或歷史數(shù)據(jù)曲線圖

5) 系統(tǒng)提供多站點地圖顯示


ENVIdata 生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)登錄頁面

 

637996262934834015207.jpg

用戶選擇時間段繪制數(shù)據(jù)變化曲線

1.jpg

視頻顯示界面

1.jpg

歷史數(shù)據(jù)瀏覽和下載

1.jpg

ENVIdata 數(shù)據(jù)服務(wù)平臺已為國內(nèi)的客戶服務(wù)多年,系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。


6、支架

兩種支架可供選擇,三角支架(圖一)和十字底座支架(圖二)

建議根據(jù)場地條件選擇:

1、 三角支架,整體比較大氣、平穩(wěn),適合安裝在平整的場地中,整體高度約2.3米;

十字底座支架,占地范圍更小,適宜安裝在林地或有坡度的場地中。

 

1.jpg


7 技術(shù)指標(biāo)

數(shù)據(jù)采集:

最大掃描速率:25Hz

處理器:采用18位A/D轉(zhuǎn)換器,精度±0.025%

存儲:128Mb無限擴(kuò)展,內(nèi)存可存儲130,000個讀數(shù),可使用PC卡或閃存可(可存儲65,000個讀數(shù))

U盤存儲:兼容USB1.1或USB2.0驅(qū)動,每兆約90,000采集數(shù)字點

LCD液晶顯示,2線16字母的LCD液晶顯示和6個按鍵用于查看通道及數(shù)采狀態(tài)和功能執(zhí)行

通訊:RS232、USB、以太網(wǎng)等

采樣間隔:10ms至天,可自定義

輸出值種類:平均值, 最大值, 最小值, 取樣值 (Sample), 向量值, 累計值 ( Totalize )等

工作溫度范圍-45~70℃

時鐘精準(zhǔn)度:約±1分鐘/年0-40℃;約±4分鐘/年-40-70℃

供電電壓:10~30VDC

工作濕度85%(無水汽凝結(jié))

DT80

模擬輸入:15個單端通道(10個差分)

脈沖通道:12個

數(shù)字I/O口:8個

SDI12口:4個

DT82E:

模擬輸入:6個單端通道(4個差分)

脈沖通道:8個

數(shù)字I/O口:4個

SDI12:1個

RS232:1個

DT82I:

模擬輸入:6個單端通道(4個差分)

脈沖通道:8個

數(shù)字I/O口:4個

RS232:1個

RS485/422/232:1個

DT85:

模擬輸入:48個單端通道(32個差分)

脈沖通道:15個

數(shù)字I/O口:8個

RS232/422/485:1個

RS232:1個

8 應(yīng)用案例

利用莖流傳感器測量植物水分的運移與消耗,是測量植物蒸發(fā)蒸騰的重要方法。對于森林生態(tài)系統(tǒng),植物的蒸發(fā)蒸騰受小氣候條件、植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、植物的生理類型影響。廣西林科院的科研團(tuán)隊,利用林間的徑流小區(qū),采用激光雨滴譜測量林間小區(qū)的總降雨量,徑流場監(jiān)測地表流和滲透到土壤中的壤中流,同時配ENVIdata-DD植物莖流監(jiān)測系統(tǒng) 選用TDP插針式莖流傳感器,來研究林間的水循環(huán)和植物的水分利用效率。

圖片中用鋁箔紙包裹的即是TDP莖流傳感器。

參考文獻(xiàn)

1 李瑞娟;劉文兆;;莖流計在春小麥蒸騰測定中的標(biāo)定及其應(yīng)用[A];發(fā)揮資源科技優(yōu)勢 保障西部創(chuàng)新發(fā)展——中國自然資源學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集(下冊)[C];2011年

2 李就好;陳海波;何曉暉;鄧愛明;黃飛劍;;不同水分處理下甘蔗植株莖流變化規(guī)律研究[A];中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 韓磊;黃土半干旱區(qū)主要造林樹種蒸騰耗水及冠層蒸騰模擬研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年


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