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插针固定式分枝流计

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放大字体  缩小字体    发布日期:2021-01-27  来源:仪器网  作者:Mr liao  浏览次数:59
核心提示:插针式茎流计- 热脉冲速率法(HPV,heat pulse velocity) 博伦经纬发布时间:2020/06/04 11:53 点击: 加载中.. 插针式茎流计- 热脉冲速率法(HPV,heat pulse velocity)
插针式茎流计- 热脉冲速率法(HPV,heat pulse velocity) 博伦经纬发布时间:2020/06/04 11:53 点击: 加载中.. 插针式茎流计- 热脉冲速率法(HPV,heat pulse velocity)      热脉冲速率法(HPV,heat pulse velocity) 测液流装置热脉冲速率法测液流装置:热脉冲感应部分主要由一个热源和两个传感器探针组成,此外还有数据采集器、数据分析软件等组件,装置属于插针式。该方法*早由德国植物生理学家 Huber 于 1932 年提出,是基于热源发出热脉冲,然后测定热源上下游树液温度的升高来推算蒸腾耗水量。
    在树木茎干的茎向同一直线上,先将热源探针插入,然后分别在其上、下部位1.0 cm 和2.0 cm 处插入两传感器探针,打开热源发出小段热脉冲,因为离热源距离不同,上面传感器测得的温度应该小于下面传感器温度,但液流能携带一部分热量给上面的传感器,在一定时间内( t z)两个温度会相等。用 t z 可以计算热脉冲速率[4] 。

根据Marshall 于1958 年得出的公式可求液流速率:
[1]
式中: V 是液流速率; t z 是指从热脉冲注入开始到上下两根探针温度一样时所用的时间; x d 是上面探针与热源之间的距离; x u 是下面探针与热源之间的距离。



      因为探针对茎干内部组织的损害,须对(1)式所得热脉冲速率 V 进行修正。根据 Swanson 和Whitfield 的研究,修正速率 V c 可由下式得到:


 V c = a + bV + cV 2 + dV 3     
[2]

式中: a,b,c,d 是修正系数,取决于探针的尺寸和材料。



 

则液流通量密度 J 可以由下面的式子计算:


J = (0. 505F M + F L )V c     
[3]

式中: F M 和 F L 分别是指测量部分边材和液流的体积分数。系数 0. 505 与木质部热性质有关,并假定在不同树木之间为一个常数。



 

可以通过对液流速度场 J(r) 积分求得液流通量 Q:

[4]式中: R 是植物茎干半径; H 是植物心材的半径; r是计算点***心的距离

 


HPV 茎流量传感器/Sap Flow Sensor

HPV茎流量传感器是一款校准型、低成本的热脉冲液流传感器,输出校准液流量、热速、茎水含量、茎温等数据,功耗低,内置加热控制,同时改善了传统的加热方式,其原理采用热脉冲速率法(HPV),热热脉冲速率法(HPV)是从Tmax法和热比法(HRM)两种Vh方法的测量范围出发,又称慢流量法(SRFM),用来测量植物中可观察到的Sap流量的全范围。DMA采用一种算法,通过Tmax或HRM/SRFM动态选择优质的Vh测量,测量范围:-200~+1000cm/hr(热流速度)或-100~+2000cm3/cm2/hr (茎流通量密度),可广泛用于于茎流量监测、植物茎流蒸发计算、植物茎流蒸腾量、植物灌溉等

植物茎流是树木内部的“水”运动,而蒸腾是从叶片通过光合作用蒸发流出的水分。树液流量和蒸腾量之间有很强的关联性,通常理解是同一回事。但是,严格地说,它们是不同的,这体现在它们是如何被测量的。

SAP流量以L/hr(或每天、每周等)为单位进行测量。蒸腾量以每小时、每天、每星期等毫米(mm)为单位测量。

 

蒸散量=蒸腾量+蒸发量

 

蒸腾量以毫米为测量单位,可与降雨量以毫米计作比较。随着时间的推移,降雨量(水输入)应与蒸腾量(输出)相匹配。如果蒸腾作用更高,通常是树木作物的蒸腾作用,那么这种差异必须通过灌溉来弥补。

        蒸发量(evaporation),蒸发量是指在一定时段内,由土壤或水中的水分经蒸发而散布到空中的量。

1mm(降雨量)=1㎡地面1kg水

1mm(蒸腾量)=1㎡叶面积的1升树液流量(水)

 

例如:在果园和葡萄园等有管理的树木作物系统中,蒸发量与蒸腾量相比非常小。因此,为了简化测量,通常忽略蒸发量,将蒸腾量取为平均蒸散量(ETo)。


技术指标

测量范围:-200~+1000cm/hr(热流速度)

分辨率:0.001cm/hr

准确度:±0.1cm/hr

探针尺寸:φ1.3mm*L30mm

温度位置:外10mm,内20mm

针距:6mm

探针材质:316不锈钢


温度范围:-30~+70℃

响应时间:200ms

加热电阻:39Ω,400J/m

电源:12V DC

电流:空闲5mA, 测量

信号输出:SDI-12

线缆:5m,Max 60m


 
 
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