時域反射法(TDR)大家聽起來比較陌生，它是土壤水分變送器常用的一種工作原理。時域反射法是利用電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度的差異來測定土壤含水率的一種方法。

　　時域反射法論模型早在1939 年就已建立,最初用于電信業(yè)查找電纜斷點。用于土壤含水量的監(jiān)測,是由加拿大科學(xué)家于1980 年首次提出，并于1985 年用于農(nóng)田水分測定。但任何種類的時域反射法都不能直接測得土壤水分含量，都是通過測定土壤的介電常數(shù)來計算土壤水分含量。

　　介質(zhì)的介電常數(shù)ε可用以下公式計算:ε = { ( L a / V p ) / L} 2

　　其中V p 為相對于真空中電磁波傳播速度的相對速度, L 為電纜長度, L a 為電纜測試器上所表示的表面電纜長度。V p 值在一般使用的聚乙烯同軸電纜的情況下取0. 66 ,但在進行土壤水分測定時,為了最大限度地利用反射波型測試儀(cable test ) 的分界能,通常將轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置在0. 99 。

　　由于土壤介電常數(shù)ε與體積含水率θ (m3 / m3 )之間不受土壤和探針電極的接觸狀態(tài)、溫度、溶質(zhì)的存在、溶重、土壤結(jié)構(gòu)、土性及磁滯現(xiàn)象等的影響,始終存在如下關(guān)系式( Topp et al . , 1980) :θ = – 5. 3 ×10- 2 + 2. 92 ×10- 2ε-5. 5 ×10- 4ε2 + 4. 3 ×10- 6ε。

　　土壤水分變送器適用于科學(xué)試驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理及各種顆粒物含水量的測量。土壤水分變送器測量精度高，性能可靠，受土壤含鹽量影響較小，可適多種種土質(zhì)。

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