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MP800 植物茎流监测系统
方案一：针插式茎流
一、用途：
采用热扩散技术来直接测量植物茎杆茎流速度来确定植物的水分消耗（蒸腾），特别适用于茎杆较粗的树木。如果加接其他传感器，则可测量环境因子（空气温、湿度，PAR、土壤温、湿度等）下的植物茎流。
二、原理：
采用Granier 热扩散传感器（TDP）原理，把2 根热电偶探针直接插入边材，上面的探针包含1 个电加热器，下面的探针作为参照，测量加热探针和参照探针之间的温差dT。根据dT 和另茎流时的dTm，应用Granier 模型，可以直接得到每个时刻的茎流速率，再根据边材面积求出茎流通量。
Thermal Dissipation Principle
•Record dT
Max. dT needle hottest
= No Flow
•Min. dT needle coolest
=High Flow
TDP 测量原理及测量的参数
•Calculate Dimensionless Variable K
*K=(dTm - dT)/dT
•Calculate Velocity V
*V= 0.000119 * K ^ 1.231 (m/s)
•Calculate Area of Sapwood
*SA = -0.0039 + 0.59 ST
•Calculate Sapflow
*Sapflow =A * V
Sapwood Area 计算方式
(A) Outer Bark ； (B) Inner Bark；(C) Cambium Layer；(D) Sapwood；(E) Heartwood
三、组成：
1 数据采集器：差分通道13，模拟单端26.可外接扩展模块
2 电源适配器：可以调节输出电压，以供茎流传感器的不同需要；
3 充电电池：12V 铅酸电池，65Ah,主要用来给茎流传感器供电；
4 插针式茎流传感器：感应传感器中不同位置的电压变化，提供进行茎流计算的数据；
四、基本技术指标：
1. 测量参数：传感器内电压信号，用以计算绝对茎流值；
2．测量范围：茎流量0~10000 g/h
3. 传感器
|
型号 |
长度 |
直径 |
T 型T/C 对 |
探针间距 |
能耗 |
电缆 |
加热器电阻 |
运行电压 |
信号输出 |
|
TDP-30 |
30mm |
1.2mm |
1 对 |
40mm |
0.15-0.2W |
3 米/5 芯 |
52 欧姆 |
3V |
40 μV/℃ |
4、茎流传感器：标准3m，最大30.5 米；6、供电系统：太阳能板；外接电池12V，65Ah 铅酸电池，供电时间由探头类型和数据采集间隔决定。
方案二：包裹式茎流
主要用途：
用于野外试验田间长期观测记录植物茎流变化。利用能量平衡原理，测量高大乔木树干或农作物的液流流产生的热量变化，从而确定植物茎流和植物的水分消耗（蒸腾）。
工作原理：
利用能量守恒原理，通过应用包裹式传感器测量水分运输时产生的热量变化，从而确定植物茎流和植物的水分消耗（蒸腾）。可以直接得到每个时刻的茎流速率，再根据边材面积求出茎流量。
系统组成：
1 数据采集器
2 野外套装
2米安装支架套装（使用SUS304不锈钢材料的固定支架,包含拉锁,避雷针及接地等）； 防水数采机箱（IP67防水等级防水防尘防静电机箱）；12V/60Ahs可充电电池；大于20W的太阳能供电,并且包含过充过放保护功能； 安装工具包
3 植物茎流传感器
感应传感器中不同位置的电势差，提供进行茎流计算的数据；
4 植物茎流传感器15m延长线
5 双电压输出可调稳压器
技术指标：
1.测量参数：传感器内电压信号，用以计算绝对茎流值；
2.测量范围： 茎流量0~10000 g/h
3 扩展电缆，7.6m/5芯
4 双电压输出可调稳压器
5 供电电压：12VDC；输出范围：1.25～5V；长期稳定性：±0.01V；最大输出电流：1A；带正负反接保护；工作温度：-40～80℃。
6 包裹式茎流传感器
|
传感器指标 |
|
|||||||
|
型号 |
茎杆直径 |
测量计高度 |
输入电压 |
典型能耗 |
TC对数量 |
TC间距 |
|
|
|
|
最小(mm) |
最大(mm) |
mm |
V |
W |
|
dX(mm) |
|
|
微传感器 |
|
|||||||
|
SGA2-WS |
2.1 |
3.5 |
35 |
2.3 |
0.05 |
1 |
0 |
|
|
SGA3-WS |
2.7 |
4.0 |
35 |
2.3 |
0.05 |
1 |
0 |
|
|
SGA5-WS |
5.0 |
7.0 |
35 |
4.0 |
0.08 |
2 |
3 |
|
|
茎杆测量计 |
|
|||||||
|
SGB9-WS |
8 |
12 |
70 |
4.0 |
0.10 |
2 |
4 |
|
|
SGA10-WS |
9 |
13 |
70 |
4.0 |
0.10 |
2 |
4 |
|
|
SGA13-WS |
12 |
16 |
70 |
4.0 |
0.15 |
2 |
4 |
|
|
SGB16-WS |
15 |
19 |
70 |
4.0 |
0.20 |
2 |
5 |
|
|
SGB19-WS |
18 |
23 |
130 |
4.5 |
0.30 |
2 |
5 |
|
|
SGB25-WS |
24 |
32 |
130 |
4.5 |
0.50 |
2 |
7 |
|
|
枝干测量计 |
|
|||||||
|
SGB35-WS |
32 |
45 |
255 |
6.0 |
0.90 |
4 |
10 |
|
|
SGB50-WS |
45 |
65 |
305 |
6.0 |
1.40 |
8 |
10 |
|
|
SGA70-WS |
65 |
90 |
410 |
6.0 |
1.60 |
8 |
13 |
|
|
SGA100-WS |
100 |
125 |
460 |
8.5 |
4 |
8 |
15 |
|
|
SGA150-WS |
150 |
165 |
900 |
9.0 |
13 |
8 |
20 |
|
产地与厂家：美国
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