工作原理
SJ-TS300采用频域反射(FDR)与热敏电阻复合测量技术:含水量检测通过探针发射高频电磁波(100MHz),电磁波在土壤中传播时,水分子的介电常数显著高于空气和固体颗粒,导致波速与衰减程度变化,内置处理器根据预设土壤模型(如Topp公式)将信号转换为体积含水量,测量范围覆盖0%~100%;温度监测依赖高精度热敏电阻,通过测量电阻值随温度的变化(精度±0.1℃),修正含水量测量的温度漂移误差;电导率(EC值)测量采用四电极法,探针外层两电极注入交流电流,内层两电极检测电压降,结合土壤温度补偿算法计算孔隙水电导率,反映土壤盐分积累程度;孔隙水压监测可选配陶瓷头压力传感器,通过测量土壤水吸力评估土壤持水能力。所有数据经低功耗ARM Cortex-M3处理器处理,通过LoRa无线模块(空旷传输距离≥1.5km)或RS485有线接口上传至云端平台,支持本地SD卡存储作为备份。
应用范围
该设备广泛应用于土壤墒情动态监测场景:在精准农业中,部署于农田或果园,实时监测不同深度(如10cm、30cm、60cm)的土壤水分分布,结合气象数据与作物需水模型,指导滴灌、喷灌等节水灌溉决策,避免过度灌溉导致的养分流失;在生态修复领域,安装于退化草地或荒漠化区域,跟踪土壤湿度变化评估植被恢复效果,优化补水策略;在温室大棚中,通过多点布局监测不同区域的墒情差异,实现分区精准调控;此外,还可应用于盐碱地改良监测、地质灾害(如滑坡)前期土壤湿度预警等场景,满足多尺度、长时序的监测需求。
技术参数
测量参数:体积含水量(0%~100%)、土壤温度(-40℃~+80℃)、电导率(0~20dS/m)、孔隙水压(-100~+100kPa,选配)
探针长度:标准型30cm(支持定制60cm/100cm)
数据输出间隔:1分钟~24小时可调
通信方式:LoRa(470MHz/868MHz)、RS485(Modbus-RTU协议)
供电方式:太阳能板(10W)+锂电池(3.7V/5000mAh),阴雨天连续工作≥30天
防护等级:IP68(探针与主机全密封设计),适应长期埋地环境
产品特点
高精度与多参数集成:单探针同步测量含水量、温度、EC值,避免多设备分体部署的同步误差与成本叠加,含水量测量精度±2%(砂土至黏土全量程);
快速安装与低维护:探针采用304不锈钢材质,耐腐蚀、抗冲击,直接插入土壤即可工作,无需复杂校准;模块化设计支持快速更换传感器,降低后期维护难度;
强环境适应性:主机外壳通过UL94-V0级防火认证,探针可耐受-40℃低温与80℃高温,适应盐碱地、酸性土壤等恶劣工况;
超长续航与智能管理:低功耗芯片组使设备待机功耗<0.5W,结合太阳能供电系统,实现全年无间断运行;内置自检模块可实时监测传感器状态,异常时自动报警。