蒸滲儀/滲漏計(jì)及測(cè)坑、土柱試驗(yàn)系統(tǒng)是研究不同條件下土壤-植物-大氣系統(tǒng)、溶質(zhì)運(yùn)移、節(jié)水灌溉、農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、水量平衡、作物水分生產(chǎn)效率、灌溉排水新技術(shù)等方面的基本設(shè)施。常規(guī)的蒸滲儀/滲漏計(jì)及測(cè)坑、土柱試驗(yàn)系統(tǒng)底部慮層無(wú)法確保試驗(yàn)土柱的土壤參數(shù)在設(shè)定的試驗(yàn)值，因而給對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度帶來(lái)很大的干擾。
底部水勢(shì)控制是影響試驗(yàn)土柱土壤水力學(xué)參數(shù)的重要因子，如下介紹的試驗(yàn)系統(tǒng)在此方面提供了控制功能，給科研和應(yīng)用帶來(lái)了*便利。
一、FR101A高精度蒸滲計(jì)
基于水量平衡法的FR101A高精度蒸滲計(jì)是測(cè)量地表蒸散量的重要設(shè)備，計(jì)算ET原理簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，還能充分考慮水分運(yùn)動(dòng)的形態(tài)和動(dòng)態(tài)過(guò)程，且不受地理及氣象條件限制。
FR101A高精度蒸滲計(jì)采用套筒筒體及密封技術(shù)，通過(guò)無(wú)擾動(dòng)原狀土取樣將原狀土土柱置于套筒中，保證內(nèi)外筒壁與外界隔離，確保了套筒內(nèi)外土體溫度一致。該技術(shù)也使得蒸滲計(jì)系統(tǒng)的檢修和維護(hù)更加方便，無(wú)需另建地下維護(hù)室。該技術(shù)獲得國(guó)家技術(shù)證書(shū)。
在土柱體的底部采用*的底部水勢(shì)控制單元，用于自動(dòng)控制柱體的排水或補(bǔ)水，以保證桶內(nèi)土體與外界土體的含水量時(shí)刻保持一致。
沿土體剖面可埋入土壤水分、土壤溫度、土壤水勢(shì)、土壤溶液取樣器等傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土體剖面不同深度的參數(shù)變化情況，實(shí)現(xiàn)土壤水熱通量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)觀測(cè)。
蒸滲計(jì)稱(chēng)重單元的精度及分辨率直接影響著觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，本系統(tǒng)通過(guò)安裝在底部的分辨率達(dá)0.05mm的高精度稱(chēng)重單元對(duì)筒體直接稱(chēng)重，不僅避免了重量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的靈敏度損失，還可實(shí)時(shí)獲取土柱重量的微量變化數(shù)據(jù)，從而精確計(jì)算水分的變化量。
數(shù)據(jù)采集器通道多達(dá)100個(gè)，通過(guò)RS485總線式連接，可以靈活接入氣象因子、田間土壤水溫因子等觀測(cè)傳感器。
FR101A高精度蒸滲計(jì)系統(tǒng)組成及主要技術(shù)指標(biāo)
1）稱(chēng)重系統(tǒng)參數(shù)（FR1021）：
稱(chēng)重范圍： 3～30T（10T*3）
稱(chēng)重分辨率：0.0075mm ，稱(chēng)重精度： 0.05mm
信號(hào)輸出方式： RS485
供電：6～16V ，耗電：15mA（平均）
工作溫度范圍：-20～55℃，作濕度范圍：0～95%非凝結(jié)
2）供排水系統(tǒng)稱(chēng)重單元的參數(shù)FR1022
稱(chēng)重量程：100kg ， 稱(chēng)重分辨率：1g
稱(chēng)重精度：5g， 稱(chēng)重精度折合水柱高：0.00125mm
信號(hào)傳輸方式： RS485 總線
供電：6～16V ，耗電：15mA（平均）
工作溫度范圍：-20～55℃（控制系統(tǒng)），濕度范圍：0～95%非凝結(jié)
3）數(shù)據(jù)采集器的參數(shù)FR1020
采集通道數(shù)：1～100個(gè)
連接傳感器方式：RS485總線
連接傳感器類(lèi)型：具有RS485總線的智能傳感器，或配有智能轉(zhuǎn)換模塊的普通模擬量輸出傳感器。
采樣周期：1分鐘～240分鐘
記錄周期：1分鐘～240分鐘
存儲(chǔ)器種類(lèi)：Flash 8MB
保存數(shù)據(jù)類(lèi)型：具有時(shí)間標(biāo)簽的TXT文本文件
下載數(shù)據(jù)方式：SD，USB，RS-232同時(shí)具備，另有GPRS可選
供電：6～16V
耗電：0.5mA（平均），大50mA
工作溫度范圍：-40～85℃，濕度范圍：0～非凝結(jié)
4）蒸滲計(jì)配套的測(cè)試系統(tǒng)，
柱內(nèi)監(jiān)測(cè)剖面：1～8層（或更多）
土壤溫度（熱敏電阻）：-40～ +55 ℃；精度：±0.2℃
土壤水分： 1～50%（V/V） ±2%
環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：
空氣溫度、濕度：-40～ +55 ℃；精度：±0.2℃；1～；精度：±3-5%
風(fēng)速（風(fēng)杯）范圍：0～60m/s；精度：±3%
風(fēng)向（尾翼）范圍：0～359°；精度：±3°
氣壓（硅壓阻）：650～1100hPa；精度：± 1 hPa
雨量（翻斗）：0～4mm/min；精度：±4%
總輻射（光電池）：0～2000w/m2；精度：±5%
大田土壤溫度土壤水分測(cè)量系統(tǒng)：4/8個(gè)層次（可選）
土壤溫度（熱敏電阻）：-40～ +55 ℃；精度：±0.2℃
土壤水分： 1～50%（V/V） ±2%
5）規(guī)格
面積1m2,柱高1m,2m
面積2 m2,柱高2m
FR101A高精度蒸滲計(jì)應(yīng)用案例
該蒸滲計(jì)已在多個(gè)科研單位的地表蒸散測(cè)量中發(fā)揮了巨大的作用。
1）*甘肅定西干旱試驗(yàn)站：
二、FR101A測(cè)坑／柱體系統(tǒng)
傳統(tǒng)的測(cè)坑采用回填土，破壞了土壤的結(jié)構(gòu)和理化性，在與大田作對(duì)比試驗(yàn)時(shí)誤差較大。不帶排水功能的測(cè)坑當(dāng)測(cè)坑內(nèi)水分過(guò)大時(shí)不能及時(shí)排出，只能靠自然蒸騰蒸發(fā)減少土壤含水量，過(guò)程比較長(zhǎng)；同時(shí)，在反復(fù)使用中因多次灌水，測(cè)坑內(nèi)的土壤會(huì)逐漸積累鹽分，不僅影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，而且直接影響到試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
FR101A 測(cè)坑/土柱系統(tǒng)采用原狀土，水勢(shì)控制功能確保柱體內(nèi)土壤參數(shù)與大田一致或穩(wěn)定在設(shè)定的試驗(yàn)值。土壤水分、溫度、電導(dǎo)率等參數(shù)自動(dòng)采集，遠(yuǎn)程傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務(wù)器，用戶只要能上網(wǎng)，就能瀏覽數(shù)據(jù)，或自動(dòng)、定時(shí)發(fā)送到用戶的。
系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：
采集通道數(shù)：1～100個(gè)
連接傳感器方式：RS485總線
連接傳感器類(lèi)型：具有RS485總線的智能傳感器，或配有智能轉(zhuǎn)換模塊的普通 模擬量輸出傳感器。
采樣周期：1分鐘～240分鐘
記錄周期：1分鐘～240分鐘
存儲(chǔ)器種類(lèi)：Flash 8MB
保存數(shù)據(jù)類(lèi)型：具有時(shí)間標(biāo)簽的TXT文本文件
稱(chēng)重范圍： 200kg-1.5T
稱(chēng)重分辨率：0.0075mm ，稱(chēng)重精度： 0.05mm
信號(hào)輸出方式： RS485
供電：6～16V ，耗電：15mA（平均）
工作溫度范圍：-20～55℃，作濕度范圍：0～95%非凝結(jié)
排水系統(tǒng)稱(chēng)重單元:
稱(chēng)重量程：100kg ， 稱(chēng)重分辨率：1g
稱(chēng)重精度：5g， 稱(chēng)重精度折合水柱高：0.00125mm
*供電時(shí)間: 太陽(yáng)能供電方式，內(nèi)部蓄電池保證連續(xù)陰天20天的供電能力
*數(shù)據(jù)傳輸：以各種時(shí)間間隔 （分鐘、每小時(shí)、每天）發(fā)送到網(wǎng)站上
*提供系統(tǒng)提供多站點(diǎn)地圖顯示
工作溫度：工作環(huán)境溫度范圍 -40～+50 ℃
*柱體: 12個(gè)，面積0.1m2,柱高0.5m 或1m 或面積1 m2,柱高0.5m
土壤水分：?jiǎn)蝹€(gè)柱體4層，測(cè)量范圍： 1～50%（V/V） 精度：±2%
