分享一下不同的土壤水分傳感器各自的原理

　　目前，國(guó)內(nèi)外有很多種土壤水分測(cè)定方法，進(jìn)而有不同的土壤水分傳感器。比如：時(shí)域反射法(TDR)，石膏法，紅外遙感法，頻域反射法/頻域法(FDR/FD法)，滴定法，電容法，電阻法，微波法，中子法，Karl Fischer法，γ射線(xiàn)法和核磁共振法等。

　　1、TDR法水分傳感器

　　TDR法是上世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種土壤水分測(cè)定方法，中文為時(shí)域反射儀。這種方法在國(guó)外應(yīng)用相當(dāng)普遍，國(guó)內(nèi)才剛開(kāi)始引進(jìn)，各部門(mén)都相當(dāng)重視。TDR是一個(gè)類(lèi)似于雷達(dá)系統(tǒng)的系統(tǒng)，有較強(qiáng)的獨(dú)立性，其結(jié)果與土壤類(lèi)型、密度、溫度基本無(wú)關(guān)。而且還有很重要的一點(diǎn)就是，TDR能在結(jié)冰下測(cè)定土壤水分，這是其他方法*的。另外，TDR能同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水鹽含量，且前后兩次測(cè)量的結(jié)果幾乎沒(méi)有差別。這種測(cè)定方法的度可見(jiàn)一斑。

　　2、FDR和FD法水分傳感器

　　因?yàn)門(mén)DR法設(shè)備昂貴，在80年代后期，許多公司(如AquaSPY, Sentek. Delta-T， Decagon)開(kāi)始用比TDR更為簡(jiǎn)單的方法來(lái)測(cè)量土壤的介電常數(shù)，F(xiàn)DR和FD法不僅比TDR便宜，而且測(cè)量時(shí)間更短，在經(jīng)過(guò)特定的土壤校準(zhǔn)之后，測(cè)量精度高，而且探頭的形狀不受限制，可以多深度同時(shí)測(cè)量，數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)較容易。

　　3、電阻法水分傳感器

　　電阻法利用石膏、尼龍、玻璃纖維等的電阻和它們的含水量有關(guān)。當(dāng)把這些中間物加上電極放置在潮濕的土壤中，然后一段時(shí)間后，這些東西的含水量達(dá)到平衡。由于電阻和含水量間的關(guān)系，我們先前標(biāo)定電阻和百分?jǐn)?shù)間一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后就可以通過(guò)這些組件，得到1~15大氣壓吸力范圍內(nèi)的水分讀數(shù)。

　　4、中子散射(neutronscattering)法水分傳感器

　　中子法適合測(cè)定野外土壤水分。它根據(jù)氫在急劇減低快中子的速度并把它們散射開(kāi)的原則，現(xiàn)在市面上已經(jīng)有1測(cè)定土壤水分的中子水分計(jì)。中子水分計(jì)有很多方面的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)有機(jī)質(zhì)土壤有相當(dāng)?shù)南拗?，而且它不適宜測(cè)定0-15cm的土壤水分含量。

　　5、γ射線(xiàn)法水分傳感器

　　與中子儀類(lèi)似，γ射線(xiàn)透射法利用放射源137Cs放射出γ線(xiàn)，用探頭接收γ射線(xiàn)透過(guò)土體后的能量，與土壤水分含量換算得到。