背景原理
土壤水分和電導率是研究土壤性質(zhì)的主要指標。在個別特殊地區(qū)，為了達到的研究目的，需要進行深層次土壤參數(shù)的測量。為滿足研究學者的試驗要求，德國IMKO公司推出了特殊傳感器TRIME-PICO IPH 2/50mm，可以進行深達50m的深層土壤水分測量。
TRIME-PICO IPH 2/50mm基于TDR時域反射技術(shù)。用以直接測量土壤或其他介質(zhì)的介電常數(shù)，介電常數(shù)又與土壤水分含量的多少有密切關系，土壤含水量即可通過模擬電壓輸出被讀數(shù)系統(tǒng)計算并顯示出來。測量時，金屬波導體被用來傳輸TDR信號，TRIME工作時產(chǎn)生一個1GHz的高頻電磁波，電磁波沿著波導體傳輸，并在探頭周圍產(chǎn)生一個電磁場。信號傳輸?shù)讲▽w的末端后又反射回發(fā)射源。傳輸時間在10ps-2ns間。IMKO發(fā)明了這種測量技術(shù)，使得儀器可以檢測到小至3ps的時間信號。建立了時間采樣的方法。從而使得土壤水分的測量變得更為準確和方便。
50米纜線的電纜卷軸裝置
系統(tǒng)組成
土壤水分傳感器（TRIME-PICO IPH 2/50mm）
不銹鋼金屬圓柱式探頭，纜線長可達50m
TRIME-PICO IPH 2/50mm
纜線可達50m
測量管
標準塑料管（Standard plastic tubes）外徑OD 60-62mm ，內(nèi)徑 ID50-52mm。也可采用PVC 材質(zhì)， PE 材質(zhì) 或者 PTFE 材質(zhì)的測管。
測量管
深層土壤測量管的安裝可采用聲波鉆的方式安裝或其他合理的方式也可以。
數(shù)據(jù)管理器或讀表
采用智能手機和藍牙模塊，或者手持式讀表，功能強大，讀取數(shù)據(jù)及存儲數(shù)據(jù)等。
HD2讀表
藍牙通訊模塊
與智能手機數(shù)據(jù)管理器聯(lián)用，實現(xiàn)無線通訊，同時負責給探頭供電。
藍牙通訊模塊采集軟件
TrimeBlue App操作軟件，用以采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)設置等，安裝在智能手機上。
基本技術(shù)指標：
TRIME-PICO IPH 2/50mm剖面土壤水分傳感器：
| TRIME-PICO IPH 2/50mm |
土壤水分測量范圍 | 0—* |
電導率范圍 | 0-6dS/m | 6-15dS/m | >50dS/m |
0-40%測量精度 | ±2% | ±3% | 需要材料特殊標定
|
40-70%測量精度 | ±3% | ±4% |
測量重復精度 | ±0.3% | ±0.5% |
溫度導致的漂移 | ±0.3% |
操作溫度范圍 | -15℃~+50℃（可定制其他溫度量程） |
測量體積 | 3L（180mm x Ф150mm） |
傳感器直徑 | 50mm |
適用土壤 | 非均質(zhì)土壤 |
傳感器（波導體）長度 | 200mm |
電纜長度 | 需定制，長可達50m |
標定 | 出廠按礦物質(zhì)土標定。用戶可自行使用TrimeTool進行重新標定，多可做15條自定義標定曲線 |
測量管內(nèi)/外徑 | 50-52mm/60-62mm |
測量管長度 | 需定制或自備 |
供電要求 | 7-24VDC |
耗電情況 | 2-3s測量過程中，12V時，為100mA |
藍牙通訊模塊：
功能 | 實現(xiàn)無線通訊，同時負責給探頭供電 |
藍牙通訊 | Bluetooth 2.0兼容，工作范圍：遠10m |
工作溫度 | -20℃~+70℃ |
供電 | 1000mAh Ni-MH電池（4x1.2V），充滿電后，支持大于1500次測量 |
適合的探頭 | PICO64，PICO32，PICO-IPH 2 |
HD2讀數(shù)表：
功能 | 用于讀取水分數(shù)據(jù)，注意該讀數(shù)表只能讀數(shù)，無存儲功能，可顯示土壤水分，溫度（連接針式探頭時顯示）和電導率，選擇相應校準曲線可以讀出介電常數(shù)值。 |
適合的探頭 | PICO-IPH 2，PICO64，PICO32 |
電池 | 4.8V DC 2000mAh，充滿電可供1500次測量 |
防水等級 | IP67 |
尺寸、重量 | 150 x 64 x 36mm (長x 寬 x 高), 重量: 437g |
產(chǎn)地：德國
