土壤熱通量監(jiān)測系統是將熱通量按一定比例轉換成電信號的轉換器的統稱。 這些熱通量可以有不同的熱源;大體上可以測量的熱源有對流,輻射,以及熱傳導。熱通量傳感器還有一些其它名稱,如熱通量轉換器,熱通量表,熱通量板。此外,還有一些儀器,實際上是單一用途的熱通量傳感器,如日射強度計(用于測量太陽輻射的強度)和施密特貝爾特表(用于測量由火源產生的熱通量) 。在SI單位,熱通量的單位為“瓦每平方米”。
土壤熱通量監(jiān)測系統是農業(yè)氣象研究中一個*重要的參數,因為它使人們可以研 究土壤中儲藏的能量和時間的函數關系。
二、土壤熱通量監(jiān)測系統測量原理:
土壤熱通量傳感器采用熱電堆測量溫度梯度,該熱電堆由兩種不同的金屬材料組成。熱電堆探測器接收熱輻射,熱輻射能使兩個不同材料結點之間產生溫差電勢,以電壓的形式輸出,電壓正比于熱通量,其輸出電壓為毫伏信號,該毫伏信號由數據采集系統讀取。
熱通量傳感器的輸出輻射量為W/m2,通常用G表示:G=mv×靈敏度系數,每個土壤熱通量傳感器分別給出標定過的靈敏度系數。
在使用過程中,一定注意熱通量傳感器的正反面,正確的放置是紅色表面朝上,因為土壤表面在吸收太陽凈輻射量之后,借分子傳導的形式把能量傳入土壤的深層,使土壤下層增溫,也就是說熱量自地面向下輸送,這時的土壤熱通量為正值,反過來,當土壤表面溫度低于深層溫度時,熱量將由土壤的深層輸出,這時的土壤熱通量為負值。這種過程稱之為土壤中的熱量交換過程。
一年當中,土壤熱通量隨著季節(jié)的變化而變化,夏季土壤熱通量為正值,即有熱量進入土壤層中,而且量值較大。冬季則土壤熱通量為負值,土壤中的熱量向大氣釋放,但量值較小。
三、土壤熱通量監(jiān)測系統產品特點:
1、符合WMO世界氣象組織規(guī)范(CIMO Guide)
2、適用于各種惡劣環(huán)境
3、靈敏度高
4、使用方便、免維護
四、土壤熱通量監(jiān)測系統技術指標:
信號范圍:-100mv~100mv
測量范圍:-500~500 W/m2
測量精度:±5%
靈敏度:15~60W/(㎡▪mV)
響應時間:≤30s (類似于土壤)
內阻:約300Ω
工作環(huán)境溫度: -40℃~+50℃
工作環(huán)境濕度:0%~99%RH
熱電阻:0.13ch/km-2
重量: 0.06Kg
供電方式: 無需供電
輸出方式 :電壓輸出