土壤水分測定儀的原理分析

土壤水分測定儀是用于測定土壤水分的專(zhuān)業(yè)儀器，通過(guò)發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數的變化取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計算出土壤的含水量。相同的，土壤墑情檢測儀也是能夠測定土壤水分的，只是土壤墑情檢測儀更側重于測定土壤墑情與土壤旱情，同時(shí)具備GPS定位功能。
土壤水分測定儀的原理--時(shí)域反射儀法
時(shí)域反射：由于土壤中水的介電常數遠大于土壤中的固體顆粒和空氣的介電常數，因此隨土壤水分含量升高，土壤介電常數值增大，而沿波導棒的電磁波傳播時(shí)間也隨之延長(cháng)。通過(guò)測定土壤中高頻電磁脈沖沿波導棒的傳播時(shí)間再計算出傳播速度，進(jìn)而就可以確定土壤含水量。由該方法獲得的含水量是整個(gè)探針長(cháng)度范圍內的平均值，所以同一土體中埋置方式的不同可能會(huì )得到不同的結果。因此，在使用TDR時(shí)，應根據實(shí)驗要求選擇適宜的探針埋置方式。
由于垂直分辨率高，該方法測定土壤表層的含水量比中子儀精度要高得多，加之具有快速、準確、安全無(wú)任何輻射、便于自動(dòng)控制等特點(diǎn)，TDR法現受到極大的推崇。該法可以在原位連續測量，且測量范圍廣；它既可以做成輕巧的便攜式進(jìn)行田間即時(shí)測量，又可通過(guò)導線(xiàn)與計算機相連，完成遠距離多點(diǎn)自動(dòng)監測。測定精度要求較低時(shí)，TDR一般不需標定，但當誤差要求很小時(shí)，需進(jìn)行標定或校正。該儀器目前主要依賴(lài)進(jìn)口，且價(jià)格相當昂貴，不適宜鹽堿土測量，在測定時(shí)測點(diǎn)要埋多個(gè)探頭。