露点水势仪
露点水势仪由露点微伏计与其相匹配的系列探头(传感器)组成,用以在实验室或野外快捷、方便地测定土壤或叶片的水势。其中传感器根据需要选择不同类型的传感器。
露点水势仪的原理
露点水势仪由露点微伏计与其相匹配的系列探头(传感器)组成,用以在实验室或野外快捷、方便地测定土壤或叶片的水势。
传感器根据需要选择不同类型的传感器。露点微伏计是一个内含电子系统的,通过热电偶传感器来专门测量水势的仪器。它包含有在露点温度下自动维持热电偶结点温度的持续感应与控制电路,以露点方式进行工作;但它也可以以湿球方式进行工作。
露点水势仪与温度
温度因子经常与稳定的水势测量有关系。因为水势受温度影响,因此Z好的结果需要通过控制温度来获得。大的温度差异将导致长的测量时间,直到样品与仪器之间的温度差异小于0.1度,露点水势仪才能测到完全而准确的读数。温度控制主要有以下几个优点:
1、研究温度对样品水势的影响、比较不同样品水势和温度的关系或其他必须控制温度的研究工作。
2、减少环境温度波动,如果实验室和露点水势仪的温度波动每天大于±5℃,水势读数变动范围可以达0.5MPa。
露点水势仪主要特点
1、通用性:露点水势仪可以测定任何多孔材料的水势,如:苹果、砖、油和昆虫的甲壳等。
2、操作简便:测定水势时只需将样品装入样品杯,放进样品室抽屉中推入检测区,几分钟即得读数。
3、精确模式:如果测定过程过快,其结果可能不准确。露点水势仪在精确模式下会进行检查,以确保在显示Z终读数之前样品已完全达到平衡。
4、更快达到平衡:样品室新采用的镍特氟隆涂层,具有疏水性。降低样品室的吸水性意味着可以更快地达到平衡。
5、微调校准:传感器经久耐用,且易于清洁。露点水势仪可以用饱和盐溶液校准。好的算法可以在露点水势仪微调校准时得到更好的精度。
露点水势仪使用方法
将水势探头夹在样品叶片上以后,可以形成一个密闭的半球形小空间,即为测量室,热电偶在测量室的顶部。测量时,露点水势仪先给热电偶施加一段时间的冷却电压,使热电偶的温度降低到露点温度以下,测量室小环境中的水汽在热电偶上结露。冷却电压停止以后,由于热电偶的温度低于测量室小环境中空气的温度,热电偶被环境空气加热,温度不断上升,直至达到露点温度。
热电偶的温度达到露点温度以后,热电偶上的水汽开始蒸发,一方面热电偶继续被测量室小环境内的空气加热,另一方面水汽的蒸发带走热量,二者达到平衡,热电偶的温度在露点温度上稳定一段时间。热电偶上水汽接近蒸发完毕,由于可蒸发的水汽减少,蒸发带走的热量不能抵消环境空气对热电偶的加热,热电偶温度继续升高直至与环境达到平衡。
露点水势仪在冷却时间结束以后直到测量完成的时间段内,以相同的时间间隔读取50次热电偶的电压(电压越高表示热电偶与测量室小环境的温差越大,即热电偶的温度越低),并将这50个数据中电压值相对稳定的那一段时间内的数据求平均,经过露点水势仪内部参数自动转换,将电压值转换为水势值并输出Z后的测量结果。更换成土壤水势探头后,将探头伸入土壤内部即可测量土壤中的水势。
露点水势仪适于田间和实验室动态测定土壤水势的变化,测定的水势是土壤的总水势,在非饱和土壤中,它包括基质势和溶质势,故在测量前Z好先了解被测土壤的盐分情况或者大概的水势范围、仪器的测量范围等,在含盐量、含水量高的土壤中测定的水势准确度可能较差。
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