在不同盐度水平下土壤湿度传感器的性能:比较分析和校准

科学领域:

• 土壤科学 土壤科学
• 环境监测 环境监测
• 传感器技术 传感器技术

背景情况:

• 实时的土壤湿度数据对于有效的水资源管理至关重要.
• 可溶性土壤盐在介电土壤湿度传感器测量中引发了重大错误.
• 选择适合不同土壤盐度水平的传感器对于数据准确性至关重要.

研究的目的:

• 评估八个主要的土壤介电传感器在四个不同的土壤盐度水平的性能.
• 为了识别能够在高盐度条件下保持准确度的传感器.
• 评估盐度对传感器测量的影响,并确定校准需求.

主要方法:

• 测试了八个土壤介电传感器 (EC-5,5TE,Teros12,水力探测器II,TDR315L,TDR315H,TDR305H,CS655).这些传感器的测试结果是:
• 测量是在四个盐度水平 (EC1:5=3.0,1.5,1.0和0.75dS·m-1) 进行的.
• 使用了工厂校准公式,并将结果与六个湿度水平的标准土壤湿度值进行了比较.

主要成果:

• 大多数传感器显示过高估计的土壤湿度读数,随盐度增加而增加.
• EC-5传感器没有出现扭曲,并且即使在高盐度下也保持了标准值的线性趋势.
• 在3.0dS·m-1的TDR315L,TDR315H,Hydra-probe II和5TE中观察到显著的扭曲;Teros12和TDR305H显示出不敏感的扭曲.

结论:

• 所有测试的传感器在盐度≤1.0dS·m-1时都表现良好.
• 校准提高了七个传感器 (不包括CS655) 的精度,达到±0.02cm³·cm^-3.
• 对于盐度> 1.0dS·m^-1,建议使用校准的TDR系列,EC-5,5TE和Teros12,TDR和EC-5是极高盐度的最佳选择.