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北京波恩儀器儀表測控技術有限公司

稱重式蒸滲儀 土壤蒸滲儀

參   考   價:面議
具體成交價以合同協(xié)議為準

產品型號:BN-ZSY100

品       牌:波恩儀器

廠商性質:生產商

所  在  地:北京市

更新時間:2022-10-18 10:54:49瀏覽次數:1303

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稱重式蒸滲儀BN-ZSY100該儀器采用的高分辨率稱重系統(tǒng),配置了智能數據采集器和信號傳感器,可同時檢測被測土體水分蒸騰蒸發(fā)、滲漏隨時間的微小變化及氣溫??諝鉂穸取⒐庹?、降水等對應相關參數,并對測量的數據進行實時在線快速分析處理、記錄儲存,做到了數據采集的高速化、準確化和人性化,大大提高了工作效率,降低了勞動強度。適用于農田、草原、森林及河流濕地等生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)的長期監(jiān)測。

1、 產品簡介及設計目標

BN-ZSY100型直稱式土壤蒸滲儀是波恩儀器公司在現(xiàn)代電子技術、土壤物理學和微氣候學等學科領域不斷深入發(fā)展的基礎上,為測定農田蒸騰蒸發(fā)和地下水-土壤水轉化而研發(fā)生產的一種更系統(tǒng)更綜合的標準實驗設備。其通過對被測土壤(原狀土或人工配置實驗土)水循環(huán)的記錄分析,以研究農作物的耗水規(guī)律和SPAC系統(tǒng)中水分運移轉化規(guī)律。該儀器采用的高分辨率稱重系統(tǒng),配置了智能數據采集器和信號傳感器,可同時檢測被測土體水分蒸騰蒸發(fā)、滲漏隨時間的微小變化及氣溫??諝鉂穸?、光照、降水等對應相關參數,并對測量的數據進行實時在線快速分析處理、記錄儲存,做到了數據采集的高速化、準確化和人性化,大大提高了工作效率,降低了勞動強度。適用于農田、草原、森林及河流濕地等生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)的長期監(jiān)測。

微型蒸滲儀,是我公司在充分汲取國內外有關系統(tǒng)特點的基礎上,設計研制的新款設備。其主要特點是:緊跟傳感器技術和檢測技術的革新提高了相關參數的測量精度;同時,進一步改善和提高了微型型稱重式蒸滲儀使用中的效率,降低了勞動強度和維護工作量。其筒體結構與工作原理如圖所示,主要包括土箱體(主體系統(tǒng)的核心)、稱重系統(tǒng)和數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)。蒸滲儀的主題系統(tǒng)是指裝有飽和或非飽和的土箱、外壁以及土壤中的測試儀器,土箱的結構和儀器的數量和種類依據科研需求設計和布局。

 

微型直稱式土壤蒸滲儀整機總體結構

2、 系統(tǒng)組成及總體結構

微型直稱式土壤蒸滲儀整機系統(tǒng)可分為硬件和軟件兩大部分,共四個板塊:

(1)  測量部分:由土箱、稱重系統(tǒng)平臺以及配套傳感器等組成、

(2)  數據傳輸部分:由數據轉換模塊、放大器及供電系統(tǒng)等組成。

(3)  終端顯示部分:由數據采集器、主控制器、配套軟件及液晶顯示屏等組成。

BN-ZSY100型直稱式蒸滲儀整機系統(tǒng)(單套)

序號

名稱

數量

備注

1

高精度稱重傳感器

1

 

2

稱重平臺及土箱

1

 

3

數據采集器及主控制器

1

含控制模塊

4

稱重顯示控制器

1

 

5

連接線纜及信號控制線

1

 

6

備電箱和太陽能電池板及蓄電池

1

 

7

配套軟件

1

 

 

微型直稱式土壤蒸滲儀地表(照片)

直稱式土壤蒸滲儀箱體布局(照片)

3、 整體解決方案

1·蒸滲儀測量原理

對于被蒸滲儀測量的土柱,其水量的平衡方程為:

  •  (1)

式中為土壤儲存水量的變化,P為降水量,I為灌溉量,Q為地下水流,為凈地表徑流量,ET為蒸騰蒸發(fā)量。

對于蒸滲儀,一般可以忽略,方程可改為

  •  (2)

降水量()和灌溉量(I)可以由雨量計和水表直接測得。土壤儲存水量的變化量()代表降水或灌溉后水分的增加,或測量蒸騰蒸發(fā)作用導致水分的損失,這些較難測量,所以產生了高精度的稱重系統(tǒng)來測量。

地下水流Q代表由蒸滲儀供排水系統(tǒng)供進和排出的土柱的水量。在地下水位不發(fā)生變化時,加入到土柱的水量為地下水對土壤水的補給量(Eg)Eg=Q,由土柱排出的水量為地下水補給量(),,如果大田中地下水位發(fā)生了變化,為了保持儀器內水位與大田水位*,需向土柱內加入或排出一定水量,地下水對土壤水的補給量與入滲量可由其間接計算得出。如果地下水位上升

  •  (3)

如果地下水位下降了

  •  (4)

a和b為吸水和脫水實驗測定的系數。實際上,為地下水位上升或下降時含水量的變化,可有水位計測得。

 

2·稱重原理及方案

直稱式蒸滲儀稱重機構原理如下圖所示:稱重系統(tǒng)采購的稱重傳感器,作用在稱重平臺上,直接稱重土箱的總重量。

微型直稱式蒸滲儀承重結構

稱重傳感器采用高精度稱重傳感器,在稱重平臺下個支點支撐稱重土箱,支點放置一個稱重傳感器稱重計算。

 

選用稱重傳感器照片

稱重傳感器的主要性能指標如下:

1) 稱重范圍:,分辨率;

2) 精度:;

3) 分辨率:;

4) 綜合精度:;

5) 稱重采樣速率:秒;

6) 輸出阻抗:();

7) 材質:不銹鋼或塑料,全焊接密封,并通過工業(yè)防護等級標準;

8) 耐化學腐蝕,五年質保。

 

由于稱重傳感器固有的零漂和蠕變特性,在長期受力狀態(tài)下不可避免影響測量精度,并且每只傳感器的誤差參數又不同。我公司專門設計開發(fā)了稱重傳感器校驗設備和方法,對其量程、穩(wěn)定性、重復性和敏感性進行測試和校驗。如量程的測試采用依次加載已知重量砝碼2~300Kg然后再依次減載的方法;為了測試其穩(wěn)定性,在2h內向稱重傳感器加載300Kg重物,然后每30min測量度數,判斷其穩(wěn)定。稱重傳感器的敏感性采用依次加載和減載10g、20g、20g、30g、20g、100g、100g、200g的方法來測量。從而有效的清除零漂和蠕變帶來的測量誤差。

 

3·數據采集原理及方案

本系統(tǒng)的數據采集全部為智能化采集,數據可直接保存到數據庫中,也可以數據文件的形式按設計定的周期保存,并且能通過網絡進行遠程數據傳遞和狀態(tài)監(jiān)控。機體包括物理設備層、網絡傳輸層、數據資源層、科研業(yè)務層4個層次,以及信息安全保障、標準規(guī)范建設兩個支撐體系。

稱重式蒸滲儀測控系統(tǒng)組成框圖

 

 

本項目共需4個采集器模塊完成數據采集任務。每個采集模塊提供32路信號采集端子如圖5所示,每個端子所采集的信號均能轉換為485新號,通過485總線電流模塊,可與控制柜一起組成485網絡。在網絡中每個采集模塊有其固定的節(jié)點地址,控制柜通過這個地址可與組內模塊節(jié)點通信。

直稱是蒸滲儀采集模塊框圖

4、性能參數

1、土箱尺寸: 表面積0.5m²,深1m

2、土箱要求: 塑料、厚度5~11mm

3、稱重范圍: 0~500.0kg,分辨率0.05kg

4、工作溫度: -30℃~60℃

5、工作條件: 220V交流隔離供電或太陽能

6、顯示屏: 4行中英文字符

7、輸出: RS-485/RS232/WIFI

8、稱重采樣速率: 60秒

 

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