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摘要
土壤温度是土壤墒情监测的重要参数之一,它影响着土壤中一系列的物理、化学和生物化学过程,并与作物生长、发育及生理过程关系密切。目前土壤温度测量技术与设备主要源于工业领域,应用比较成熟,但在农田土壤墒情、气象环境、水文、地理等领域具体应用过程中,存在结构针对性不足、敏感元件及探头选择盲目、测量方式不科学等问题。该文针对以上问题,在分析农田土壤温度测量特殊需求、常用传感器结构与特征、敏感元件选型的基础上,对土壤温度传感器进行优化设计,将感知区域缩短为2cm,提出探头导管分离可装配式结构,采用不同长度玻璃钢塑料管组合装配方式,能够灵活满足地温单点、多点、多层测量,并通过试验分析比较了该传感器与传统传感器在结构、封装材料、测量精度、测量插入方式的差异。结果表明,该传感器精度不超过±0.2℃,20℃跨度响应时间小于100s,水平、垂直测量差异稳定缩小到±0.2℃以下。该传感器减少了结构、封装、测量方式等因素的影响,提高了土壤温度测量科学性、准确性。
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单位北京农业智能装备技术研究中心; 中国农业大学; 土木工程学院
