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Updated: Jan 11, 2026
08:20
In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils
Published on: November 18, 2022
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实时聚合力监测各种土壤颗粒大小,使用纤维布拉格格式传感器
Mukhtar Iderawumi Abdulraheem1,2, Abiodun Yusuff Moshood3, Wei Zhang3
1Henan International Joint Laboratory of Laser Technology in Agriculture Sciences , College of Mechanical and Electrical Engineering Henan Agricultural University , 450002, Zhengzhou, China. abdulraheem@stu.henau.edu.cn.
Scientific reports
|November 12, 2025
概括
纤维布拉格格 (FBG) 传感器有效地实时测量各种颗粒大小的土壤聚合力. 较大的粒子由于相互锁定而表现出更高的力,而较细的土壤表现出更大的凝聚力,FBG传感器可靠地检测这些变化.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 土壤科学 土壤科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 传统的土壤力测量方法是侵入性的,静态的,缺乏实时能力.
- 纤维布拉格格网 (FBG) 传感器提供了一个有希望的非侵入性实时监控解决方案.
- 了解土壤聚合力对于土壤健康和管理至关重要.
研究的目的:
- 评估FBG传感器在实时测量土壤聚合力的有效性.
- 为了研究土壤颗粒大小和聚合力之间的关系.
- 评估水含量对土壤聚合力的影响.
主要方法:
- 使用嵌入不同颗粒大小 (0.125毫米至2毫米) 的土壤中的FBG传感器进行实验室实验.
- 控制条件模拟不同的水含量水平.
- 持续收集数据以捕捉动态土壤反应.
主要成果:
- 在土壤颗粒大小和聚合力之间观察到强烈的相关性.
- 较大的粒子由于机械相互锁定而表现出更高的力;较细的粒子显示出更大的凝聚力.
- FBG传感器可靠地检测力变化,更细的土壤产生更明显的反应.
结论:
- 在实时监测土壤聚合力时,FBG传感器是有效的.
- 土壤颗粒大小通过机械和凝聚力机制显著影响聚合力.
- 研究结果支持优化耕作和土壤稳定策略,以改善土壤健康和农业管理.
