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土壤電導率測量解決方案

日期:2020-10-16 22:25
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摘要:

1.研究背景

2.研究目標

3.理論概述

3.1  電導法測定原理

3.2  相關概念

3.3  電導率研究主要的物理量及研究方法

4.相關測量儀器

4.1  Hydra土壤水分溫度電導率測量係統

4.2  WET土壤水分溫度電導率速測儀

4.3  ECTestr土壤原位電導率計

4.4  EC 450便攜式電導率速測儀

5.產品對比

6.參考文獻

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1.研究背景:

土壤是構成生態係統的一個基本要素之一,是人類賴以生存的物質基礎。對土壤環境監測分析至關重要,在土壤分析中含鹽量是一個重要的綜合指標。而土壤電導率是以數字形式表示土壤溶液的導電能力,反映了土壤的水鹽狀況。

2.研究目標:

土壤電導率是測定土壤水溶性鹽的指標,而土壤水溶性鹽是土壤的一個重要屬性,是判定土壤中鹽類離子是否限製作物生長的因素。土壤中水溶性鹽的分析,對了解鹽分動態,對作物生長的影響以及擬訂改良措施具有十分重要的意義。

3.理論概述:

3.1  電導法測定原理:

土壤水分溫度電導率通過發射高頻電磁波測量介電常數,從而可以計算出土壤水分含量和電導率。高頻電磁波同時測量被測物的電容和電導特性。電容特性反映土壤水分含量,電導特性反映土壤的含鹽量。溫度是通過標定過的電熱調節器內嵌在探頭中進行測量。

土壤中土壤和空氣的介電常數很小,而水的介電常數很大。因此如果土壤水分含量增加,則反映土壤水分特性的電容部分(取決於真實介電常數)會相應增加。通過利用適當的標定曲線關係,介電常數和水分的關係會直接表示出來。

純水,土壤顆粒,空氣具有很小的介電常數。日常生活中,自然界和人類會將鹽(例如:施肥等)溶解到土壤中的水中。這些溶解的鹽增加了土壤水中的電導特性。通過測量土壤的電導特性及電容特性的反應,即可測得土壤的含鹽量。

濕地介電常數是一個很小的值,但它有很大的意義。它會受到土壤溫度的影響。通過對土壤溫度的測量可以有效的進行溫度補償,從而消除溫度對測量的影響。

3.2  相關概念:

飽和土電導率:一般由土顆粒電導率,孔隙水電導率以及顆粒表麵電導率組成。

孔隙水電導率:可以直接反應土體中汙染物離子濃度。在一定溫度下,含水率和孔隙水電導率是土體電導率的2個決定性因素。當汙染物離子進入土體時,孔隙水電導率會發生明顯改變,那麽測量含水率和土體電導率就可以得到孔隙水電導率,從而監測土體的汙染情況。

介電常數:又稱電容率,以ε表示,ε=εr×ε0,ε0為真空優良介電常數,ε0=8.85×10-12F/m。需要強調的是,一種材料的介電常數值與測試的頻率密切相關。


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