FDR е специфичен метод за имплементација на најраспространетата технологија за мерење на капацитивна влажност на почвата во моментов. Тој индиректно и брзо ја добива волуметриската содржина на вода во почвата со мерење на диелектричната константа (ефект на капацитност) на почвата. Принципот е да се емитува електромагнетен бранов сигнал со специфична фреквенција (обично 70-150 MHz) во електродата (сондата) вметната во почвата и да се мери резонантната фреквенција или промената на импедансата одредена од диелектричните својства на почвата, со што се пресметува диелектричната константа и содржината на влага.
Следните се деталните карактеристики на сензорот за почва FDR:
Основни предности и предности
Мерењето е брзо, континуирано и автоматизирано
Може да постигне континуирано мерење на второ ниво или дури и побрзо, што го прави многу погоден за сценарија кои бараат снимање на податоци со висока временска резолуција, автоматизирана контрола на наводнувањето и динамичко истражување на процесите.
Висока цена и перформанси и леснотија за популаризација
Во споредба со попрецизните и поскапи TDR (рефлектометрија во временски домен) сензори, дизајнот и производството на FDR колото се поедноставни, а цената е значително намалена, што го прави идеален избор за распоредување во големи области како што се паметното земјоделство и уредувањето на пејзажи.
Исклучително ниска потрошувачка на енергија
Потрошувачката на енергија на мерното коло е многу ниска, обично бара само струја на ниво на милиампер, што го прави многу погоден за теренски мониторинг станици и системи на Интернет на нештата кои се напојуваат со батерии и соларни панели долго време.
Сондата е флексибилно дизајнирана и лесна за инсталирање
Сондите се достапни во различни форми (како што се тип на прачка, тип на пункција, тип на профил со повеќе длабочини итн.) и треба само да се вметнат во почвата. Тие предизвикуваат мало оштетување на структурата на почвата и се многу лесни за инсталирање.
Има добра стабилност и висока безбедност
Не содржи радиоактивни супстанции (за разлика од неутронските броила), е безбеден за употреба, а неговите електронски компоненти се стабилни во перформансите, што овозможува долготрајно работење.
Лесно за интегрирање и вмрежување
Природно е компатибилен со модерната архитектура на Интернет на нештата и лесно може да интегрира модули за снимање податоци и безжичен пренос за да изгради мрежа за следење на влагата во почвата на големи размери.
Главни ограничувања и предизвици
Точноста на мерењето е под влијание на различни карактеристики на почвата (ограничувања на основната структура)
Текстура на почвата и густина на волуменот: Односот (калибрациска крива) помеѓу диелектричната константа и содржината на вода варира кај почвите со различна содржина на глина, песок и органска материја. Општите формули за калибрација можат да доведат до грешки.
Електрична спроводливост на почвата (соленост): Ова е еден од најзначајните фактори што влијаат на точноста на FDR. Спроводливите јони во почвениот раствор можат да предизвикаат губење на енергијата на сигналот, што доведува до зголемена вредност на мерењето на диелектричната константа и со тоа преценување на содржината на вода. Во солено-алкално земјиште, оваа грешка може да биде многу значајна.
Температура: Диелектричната константа на почвата е под влијание на температурата. Моделите од висока класа се опремени со вградени сензори за температура за компензација, но ова не може целосно да се елиминира.
Контакт помеѓу сондата и почвата: Ако остане празнина или контактот не е цврст за време на инсталацијата, тоа сериозно ќе се меша со мерењето.
Калибрацијата на лице место мора да се изврши за да се постигне висока прецизност
Фабричката калибрација обично се базира на некој стандарден медиум (како што се песок и почва). За да се добијат сигурни апсолутни вредности, калибрацијата на лице место мора да се изврши во целната почва (т.е. со споредување со измерените вредности на методот на сушење и воспоставување локална равенка за калибрација). Ова е клучен чекор за да се обезбеди квалитетот на научните истражувања и прецизното управување со податоци, но исто така ги зголемува трошоците за користење и техничкиот праг.
Опсегот на мерење е локална информација за „точка“
Чувствителната област на сензорот обично е ограничена на неколку кубни сантиметри волумен на почвата околу сондата. За да се карактеризира просторната варијабилност на големите парцели, потребно е да се спроведе разумно распоредување на повеќе точки.
Долгорочна стабилност и поместување
По долготрајно закопување, металот на сондата може да предизвика поместување на мерните карактеристики поради електрохемиска корозија или контаминација, па затоа се потребни редовни инспекции и рекалибрација.
Предложени применливи сценарија
Многу соодветни сценарија
Прецизно земјоделство и интелигентно наводнување: Следење на динамиката на влага во почвата, оптимизирање на одлуките за наводнување и постигнување на заштеда на вода и подобрување на ефикасноста.
Еколошко и хидролошко истражување: Долгорочно следење на промените во профилот на влага во почвата во фиксна точка.
Одржување на градини и терени за голф: Основни сензори на автоматизирани системи за наводнување.
Мониторинг на геолошки катастрофи: Се користи за рано предупредување за содржина на вода при мониторинг на стабилноста на падините.
Сценарија каде што е потребна претпазливост или треба да се преземат контрамерки:
За засолена или високоспроводлива почва: Мора да се изберат модели со функции за компензација на соленоста и да се изврши строга калибрација на лице место.
Во ситуации каде што постојат законски или истражувачки барања за апсолутна точност: Потребно е да се споредува и калибрира со TDR или методи на сушење, а треба да се спроведуваат и редовни проверки.
Резиме
FDR сензорите за почва, со нивните одлични ценовни перформанси, ниска потрошувачка на енергија и леснотија на користење, станаа најшироко користената технологија за мерење на влага во почвата во современото земјоделство и мониторингот на животната средина. Во суштина, тоа е „ефикасен извидувач на лице место“.
Основните карактеристики можат да се сумираат како:
Предности: Брзо, континуирано, ниско трошочно, мала потрошувачка на енергија и лесно поврзување во мрежа.
Ограничувања: Точноста лесно е засегната од соленоста на почвата, текстурата и температурата, а за да се обезбеди точност е потребна калибрација на лице место.
Со правилно разбирање на неговите карактеристики и управување со неговите грешки преку научен распоред на точките и потребната калибрација, FDR сензорите можат да обезбедат многу вредни динамички информации за влажноста на почвата и се клучни алатки за прецизно управување со водните ресурси и развој на дигиталното земјоделство.
За повеќе информации за сензорот за почва, контактирајте ја Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Веб-страница на компанијата:www.hondetechco.com
Време на објавување: 12 декември 2025 година