FDR er den specifikke implementeringsmetode for den mest almindelige kapacitive jordfugtighedsmålingsteknologi i øjeblikket. Den registrerer indirekte og hurtigt jordens volumetriske vandindhold ved at måle jordens dielektriske konstant (kapacitanseffekt). Princippet er at udsende et elektromagnetisk bølgesignal med en specifik frekvens (normalt 70-150 MHz) ind i elektroden (sonden), der indsættes i jorden, og måle resonansfrekvensen eller impedansændringen bestemt af jordens dielektriske egenskaber, hvorved den dielektriske konstant og fugtighedsindholdet beregnes.
Følgende er de detaljerede funktioner i FDR-jordsensoren:
Kernestyrker og fordele
Målingen er hurtig, kontinuerlig og automatiseret
Den kan opnå kontinuerlig måling på andet niveau eller endnu hurtigere, hvilket gør den yderst velegnet til scenarier, der kræver dataregistrering med høj tidsmæssig opløsning, automatiseret kunstvandingskontrol og dynamisk procesforskning.
Høj omkostningseffektivitet og nem at popularisere
Sammenlignet med de mere præcise og dyrere TDR-sensorer (Time Domain Reflectometry) er FDR-kredsløbets design og fremstilling enklere, og omkostningerne er betydeligt reducerede, hvilket gør det til et ideelt valg til storstilet implementering inden for områder som intelligent landbrug og landskabspleje.
Ekstremt lavt strømforbrug
Målekredsløbets strømforbrug er meget lavt og kræver normalt kun strøm på milliampereniveau, hvilket gør det yderst velegnet til feltovervågningsstationer og Internet of Things-systemer, der drives af batterier og solpaneler i lang tid.
Sonden er fleksibelt designet og nem at installere
Sonderne findes i forskellige former (såsom stangtype, punkteringstype, multidybdeprofiltype osv.) og skal kun indsættes i jorden. De forårsager minimal skade på jordstrukturen og er meget nemme at installere.
Den har god stabilitet og høj sikkerhed
Den indeholder ingen radioaktive stoffer (i modsætning til neutronmålere), er sikker at bruge, og dens elektroniske komponenter har stabil ydeevne, hvilket muliggør langvarig drift.
Nem at integrere og netværke
Den er naturligt kompatibel med den moderne Internet of Things-arkitektur og kan nemt integrere dataoptagelses- og trådløse transmissionsmoduler for at opbygge et storstilet netværk til overvågning af jordfugtighed.
Vigtigste begrænsninger og udfordringer
Målenøjagtigheden påvirkes af forskellige jordbundsegenskaber (kernebegrænsninger)
Jordtekstur og rumvægt: Forholdet (kalibreringskurven) mellem dielektricitetskonstant og vandindhold varierer mellem jorde med forskelligt indhold af ler, sand og organisk materiale. Generelle kalibreringsformler kan føre til fejl.
Jordens elektriske ledningsevne (saltindhold): Dette er en af de mest betydningsfulde faktorer, der påvirker nøjagtigheden af FDR. Ledende ioner i jordopløsning kan forårsage tab af signalenergi, hvilket fører til en oppustet dielektricitetskonstant og dermed overestimering af vandindholdet. I salt-alkalisk jord kan denne fejl være meget betydelig.
Temperatur: Jordens dielektriske konstant påvirkes af temperaturen. High-end-modeller er udstyret med indbyggede temperatursensorer til kompensation, men dette kan ikke helt elimineres.
Kontakt mellem sonden og jorden: Hvis der er et mellemrum, eller kontakten ikke er fast under installationen, vil det forstyrre målingen alvorligt.
Kalibrering på stedet skal udføres for at opnå høj præcision
Fabrikskalibrering er normalt baseret på et standardmedium (såsom sand og jord). For at opnå pålidelige absolutte værdier skal kalibrering på stedet udføres i den pågældende jord (dvs. ved at sammenligne med de målte værdier fra tørremetoden og etablere en lokal kalibreringsligning). Dette er et afgørende skridt for at sikre kvaliteten af den videnskabelige forskning og præcis datahåndtering, men det øger også brugsomkostningerne og den tekniske tærskel.
Måleområdet er lokal "punkt"-information
En sensors følsomme område er normalt begrænset til et par kubikcentimeter jordvolumen omkring sonden. For at karakterisere den rumlige variation i store områder er det nødvendigt at udføre en rimelig flerpunktsudlægning.
Langsigtet stabilitet og drift
Efter langvarig opbevaring kan probemetallet forårsage ændringer i målekarakteristikaene på grund af elektrokemisk korrosion eller kontaminering, og regelmæssig inspektion og rekalibrering er påkrævet.
Foreslåede relevante scenarier
Meget passende scenarier
Præcisionslandbrug og intelligent kunstvanding: Overvågning af jordens fugtighedsdynamik, optimering af kunstvandingsbeslutninger og opnåelse af vandbesparelse og effektivitetsforbedring.
Økologisk og hydrologisk forskning: Langsigtet overvågning af ændringer i jordens fugtighedsprofil med faste punktværdier.
Vedligeholdelse af haver og golfbaner: Kernesensorer i automatiserede vandingssystemer.
Overvågning af geologiske katastrofer: Anvendes til tidlig varsling af vandindhold i overvågning af skråningsstabilitet.
Scenarier, hvor forsigtighed er nødvendig, eller hvor der bør træffes modforanstaltninger:
For saltholdig eller højkonduktiv jord: Modeller med saltkompensationsfunktioner skal vælges, og der skal udføres streng kalibrering på stedet.
I situationer, hvor der er juridiske eller forskningsmæssige krav til absolut nøjagtighed: Det er nødvendigt at sammenligne og kalibrere med TDR- eller tørremetoder, og der bør udføres regelmæssige kontroller.
Oversigt
FDR-jordsensorer er med deres fremragende omkostningseffektivitet, lave strømforbrug og brugervenlighed blevet den mest anvendte teknologi til måling af jordfugtighed i moderne landbrug og miljøovervågning. De er i bund og grund en "effektiv on-site spejder".
Kernefunktionerne kan opsummeres som:
Fordele: Hurtig, kontinuerlig, lav pris, lavt strømforbrug og nem netværksopkobling.
Begrænsninger: Nøjagtigheden påvirkes let af jordens saltindhold, tekstur og temperatur, og kalibrering på stedet er nødvendig for at sikre nøjagtighed.
Ved korrekt at forstå dens karakteristika og håndtere dens fejl gennem videnskabelig punktplacering og nødvendig kalibrering, kan FDR-sensorer give yderst værdifuld dynamisk information om jordfugtighed og er nøgleværktøjer til præcis vandressourceforvaltning og udvikling af digitalt landbrug.
For yderligere information om jordsensorer, kontakt venligst Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Virksomhedens hjemmeside:www.hondetechco.com
Udsendelsestidspunkt: 12. dec. 2025