STP01 土壤线廓仪

传感器性能指标
热电偶 Cu-CuNi, T型
温度范围 -30 to +70 °C
土壤深度 2, 5, 10, 20 & 50 +/- 1 mm
参考结 Pt100 DIN B级
额定厚度 0.6 mm (Pt100处厚度为2.5mm)
输出 4 压差, 1 地线, Pt100-4 或 3 线
加热器性能指标
额定电阻 200 Ω
输入电压 9-15 VDC
自测试时间 ± 10 min at 0.3 Watt
平均功耗 0.05 Watt
输出 1 压差
建议自测试频率 每3小时一次,最少每24小时一次
 
 
图 1 STP01的平面图
1 土壤表面
2 传感器片(0.6 mm 厚, Pt 100处厚度为2.5mm)
3 电缆(5 m),可加长
4 铜极
5 热电偶铜镍合金线
6 加热器铜镍合金线
7 Pt 100 (4 线)
I 和 II: 加热线端(2 x 2 连接) A, B, C, D 和 E: 热偶结

接线图:
1 加热电源
2 加热器测量
3 热电偶 2 cm
4 热电偶 5 cm
5 热电偶 10 cm
6 热电偶 20 cm
7 热电偶 50 cm
8 Pt100 +
9 Pt100 +
10 Pt100 -
11 Pt100 -
12 加热电源
13 加热器测量
所有尺寸单位是 mm.

STP01是非常精确的测量土壤中温度-深度曲线(也叫“温度梯度”)的测量仪器。自带的加热功能提供了自测的可能,保证了测量数据的质量。另外还有一个实际功能,即可以确定土壤热导系数对应土壤深度的关系

下载产品说明手册

介绍

土壤中温度-深度曲线的测量具有很多应用,特别是对确定土壤的能量平衡。
STP01 配置了5个热电偶,这些热电偶分别被安置在深度为2cm、5cm、10cm、 20cm以及 50 cm的地方,(见左图A 到E),另外还有一个参考的温度传感器Pt100(在深度为50cm的地方E)。设计中的关键点是它的铜镍线(5)。通过设置参考热电偶结点,并且只测量各个热电偶相对于在50cm深度处的参考热电偶结点的相对电压,所测温度梯度的精度实现了创纪录的突破(降至+/- 0.02℃),并且只需要使用全铜线就可以了。此外,内置的加热线(6)(从端I到端II),在无法进入的环境下,可以用热电偶对突然的加热的反应(热偶的脉冲反应)可以用来评估传感器的表现。

STP01的优点

STP01比较于现有的一些设计有以下一些优点:

  • 通过精确定位所有热偶的位置(+/- 1mm),以及测量各热偶相对于参考热偶的电压,温度梯度的精度得到了极大的提高(最好可达到+/- 0.02 K)。
  • 传感器之间的相对距离的高精度和高稳定性(+/- 0.5 mm)
  • 厚度薄,只有0.6 mm(连贯的结构,相对于传统的粘贴设计),不会影响热流
  • 传感器到采集器的电缆为铜线,很容易加长
  • 质量保证和维护比较容易:通过观察热偶对突然加热的脉冲反应进行自我测试,节约维护时间。

试验性应用: 土壤热导系数测量

当使用加热器时,热偶的脉冲反应可以用来计算土壤在5, 10 和 20 cm3个深度处的热导。可以应用已经建立好的热针或者非稳定态探头(NSSP)技术。如果想了解详细理论,请参阅Hukseflux TP02的手册。(T = A.ln(t) +B, T 为温度, t为时间, A是几何、功率和热导的一个函数)。使用STP01测量土壤热导只是一个试验性的应用选项,Hukseflux 没有确定这一测量的精度。

数据的获取和控制

测量和控制的解决方案:参见STP01手册或者询问Hukseflux。我们可以提供用于Campbell Scientific CR10X 和 CR1000 的样本程序。

选件

  • 电缆延长x 米 (在标准长度5 m之上)
  • 插入工具IT01

建议使用领域

  • 对土壤温度的科研级测量
  • 土壤温度梯度的测量
  • 能量平衡以及确定热通量

参考

  • 请另外参考型号ST01

更多信息

  • STP01的手册可以通过电子邮件免费索取。

Version 0618