Detailed Introduction
產(chǎn)品詳情
詳情介紹
凍土監(jiān)測(cè)傳感器
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
凍土是指零攝氏度以下，并含有冰的各種土壤和巖石。精確測(cè)量?jī)鐾辽疃?，掌握凍土帶的消退移?dòng)情況，能夠?yàn)閮鐾羺^(qū)工程建設(shè)、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、氣候變化等方面提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，具有重大的科學(xué)意義。
凍土監(jiān)測(cè)傳感器是一款高精度、高靈敏度的凍土深度測(cè)量?jī)x器，采用FDR原理，根據(jù)監(jiān)測(cè)儀在不同介電常數(shù)物質(zhì)中的電磁波頻率的變化測(cè)得各土層的濕度，利用高精度數(shù)字溫度傳感器測(cè)量各土層溫度。
通過(guò)測(cè)量土壤介電常數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)凍土的測(cè)量,土壤凍結(jié)時(shí)，其內(nèi)部水分會(huì)相變?yōu)楸?水的介電常數(shù)遠(yuǎn)大于冰，利用水凍結(jié)相變后引起介電常數(shù)急劇變化的特性，建立了基于土壤介電常數(shù)與土壤溫度的數(shù)學(xué)模型，可以準(zhǔn)確連續(xù)測(cè)量土壤的凍結(jié)狀態(tài)和凍土深度。
本傳感器適用于凍土區(qū)，對(duì)植物培養(yǎng)、工程建設(shè)、科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)支持。
產(chǎn)品特點(diǎn)
●可同時(shí)測(cè)量土壤水分、土壤溫度、土壤凍融狀態(tài)。
●多深度測(cè)量能力，分辨率為2.5cm。
●傳感器功耗低，體積小，安裝操作及維護(hù)簡(jiǎn)單。
●采用優(yōu)質(zhì)塑料管，防老化，耐土壤中酸堿鹽的腐蝕；
●可長(zhǎng)期浸泡水中而不會(huì)發(fā)生滲漏；
●測(cè)量精度高，性能可靠；
●根據(jù)需求支持RS485輸出或4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸；
技術(shù)參數(shù)
供電方式 | DC12V 或 太陽(yáng)能 | |
功耗 | 0.6W | |
輸出形式 | RS485通訊 或 4G無(wú)線通訊 | |
凍土深度 | 測(cè)量范圍 | 0-40cm (可擴(kuò)展0-80cm) |
分辨率 | 2.5cm | |
精度 | ±2.5cm | |
土壤體積含水率 | 測(cè)量范圍 | 干土～水分飽和土 |
分辨率 | 0.1% | |
測(cè)量精度 | ±3%（實(shí)驗(yàn)室） | |
土壤溫度 | 測(cè)量范圍 | -40℃～80℃ |
分辨率 | 0.1℃ | |
測(cè)量精度 | ±0.5℃ | |
外形尺寸 | 直徑?63mm，長(zhǎng)度隨采集深度而不同 | |
工作環(huán)境 | -40℃～80℃，0-100%RH | |
防護(hù)等級(jí) | 地面部分IP67，地下部分IP68 | |
接線方法
線顏色 | 線定義 |
紅色 | 電源正 |
黑色 | 電源地 |
黃色 | A／RS485+ |
藍(lán)色 | B／RS485- |
安裝位置
凍土監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)）應(yīng)安裝在具有代表性，能夠代表所在區(qū)域的典型土壤，采集的指標(biāo)能夠反映當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。
應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥李愋?、地形地貌條件，綜合確定監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)）的布設(shè)。因此，原則上應(yīng)選取區(qū)域內(nèi)土壤類別代表面積最大的代表性地塊，土壤和地形條件變化大的地區(qū)，還應(yīng)考慮地形地貌條件和信息傳輸?shù)男盘?hào)要求，盡量選取地形平坦的代表性地塊。
監(jiān)測(cè)站（點(diǎn)）應(yīng)布置在距代表性地塊邊緣、路邊20m 左右且平整的地塊，應(yīng)避開低洼易積水的地方，且同溝槽和供水渠道保持50m 以上的距離，避免溝渠水側(cè)滲對(duì)土壤含水量產(chǎn)生影響。
安裝方法及注意事項(xiàng)
1、用取土鉆打孔，雙手緊握手把并順時(shí)針向下轉(zhuǎn)動(dòng)；
2、鉆滿土鉆后拔出并清理土鉆，重復(fù)此過(guò)程直至符合深度；
3、將傳感器放入到已經(jīng)打好的孔洞中，放入、取出應(yīng)順利。如果不順利，請(qǐng)?jiān)儆萌⊥零@將不順利的地方擴(kuò)一下孔；
4、準(zhǔn)備好泥漿，泥漿不能太稀也不能太稠，將泥漿倒入孔洞中，大約到孔洞的一半，然后將傳感器插入孔洞中，左右旋轉(zhuǎn)傳感器，讓泥漿在傳感器周圍均勻分布；
5、當(dāng)傳感器安裝到合適的深度時(shí)（地平面和傳感器的0cm點(diǎn)在一個(gè)水平面上），安裝孔周圍會(huì)累積溢出的一些泥漿，此時(shí)安裝完成；
6、如有太陽(yáng)能板，將太陽(yáng)能板傾斜約45°角對(duì)準(zhǔn)南方安裝，讓其最大程度的接受太陽(yáng)光的照射，支架安裝完畢后，將太陽(yáng)能板連接線上的防水插頭與傳感器上的電源接口連接。
安裝注意事項(xiàng)：
1打孔應(yīng)垂直向下；
2孔深在安裝深度的基礎(chǔ)上再增加5cm，以保證安裝底部有足夠的空間壓縮空氣；
3嚴(yán)禁用重物敲打傳感器；
4確認(rèn)傳感器開關(guān)按鈕打開，儀器在工作。
MODBUS-RTU通訊協(xié)議
一、串口格式
數(shù)據(jù)位：8位
停止位：1或2位
校驗(yàn)位：無(wú)
波特率：9600，兩次通信間隔1000ms以上。
二、通訊格式
【1】讀取設(shè)備地址
發(fā)送：00 20 CRC （4個(gè)字節(jié)）
返回：00 20 Adress CRC （5個(gè)字節(jié)）
例如：發(fā)送 00 20 00 68
返回 00 20 01 A9 C0
【2】寫入設(shè)備地址
發(fā)送：00 10 Adress CRC （5個(gè)字節(jié)）
返回：00 10 CRC （4個(gè)字節(jié)）
說(shuō)明：1.讀寫地址命令的地址位必須是00。
2. Address為1個(gè)字節(jié)，范圍為0-255.
例如：發(fā)送00 10 01 BD C0
返回00 10 00 7C
【3】讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)
發(fā)送數(shù)據(jù)說(shuō)明：
含義 | 字節(jié)數(shù) | 說(shuō)明 |
設(shè)備地址 | 1 | 設(shè)備唯一地址0-255 |
操作碼 | 1 | 固定值0x03 |
寄存器起始編號(hào) | 2 | 讀取的第一個(gè)寄存器編號(hào) |
讀取寄存器個(gè)數(shù) | 2 | 讀取要素個(gè)數(shù) |
CRC16校驗(yàn) | 2 | 低前高后 |
返回?cái)?shù)據(jù)說(shuō)明：（以32層測(cè)量點(diǎn)為例）
含義 | 字節(jié)數(shù) | 說(shuō)明 |
地址碼 | 1 | 設(shè)備唯一地址 |
操作碼 | 1 | 讀操作03 |
數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 2 | |
數(shù)據(jù)域 | 96 | 通道1：2.5cm土濕 通道2：2.5cm土溫 通道3：2.5cm凍結(jié)狀態(tài) 通道4： 5cm土濕 通道5： 5cm土溫 通道6： 5cm凍結(jié)狀態(tài)
依此類推…… |
校驗(yàn)碼 | 2 | 低前高后 |
附：計(jì)算CRC碼的步驟
1、預(yù)置16位寄存器為十六進(jìn)制FFFF（即全為1）。稱此寄存器為CRC寄存器；
2、把第一個(gè)8位數(shù)據(jù)與16位CRC寄存器的低位相異或，把結(jié)果放于CRC寄存器；
3、把寄存器的內(nèi)容右移一位（朝低位），用0填補(bǔ)最高位，檢查最低位；
4、如果最低位為0：重復(fù)第3步（再次移位）
如果最低位為1：CRC寄存器與多項(xiàng)式A001(1010 0000 0000 0001)進(jìn)行異或；
5、重復(fù)步驟3和4，直到右移8次，這樣整個(gè)8位數(shù)據(jù)全部進(jìn)行了處理；
6、重復(fù)步驟2到步驟5，進(jìn)行下一步8位數(shù)據(jù)的處理；
7、最后得到的CRC寄存器即為CRC碼；
8、將CRC結(jié)果放入信息幀時(shí)，高低位交換，低位在前.
