蒸滲儀/滲漏計及測坑、土柱試驗系統(tǒng)是研究不同條件下土壤-植物-大氣系統(tǒng)、溶質運移、節(jié)水灌溉、農田生態(tài)環(huán)境、水量平衡、作物水分生產效率、灌溉排水新技術等方面的基本設施。常規(guī)的蒸滲儀/滲漏計及測坑、土柱試驗系統(tǒng)底部慮層無法確保試驗土柱的土壤參數(shù)在設定的試驗值，因而給對照試驗數(shù)據(jù)的精度帶來很大的干擾。

底部水勢控制是影響試驗土柱土壤水力學參數(shù)的重要因子，如下介紹的試驗系統(tǒng)在此方面提供了控制功能，給科研和應用帶來了*便利。

一、FR101A高精度蒸滲計

基于水量平衡法的FR101A高精度蒸滲計是測量地表蒸散量的重要設備，計算ET原理簡單，可操作性強，還能充分考慮水分運動的形態(tài)和動態(tài)過程，且不受地理及氣象條件限制。

FR101A高精度蒸滲計采用套筒筒體及密封技術，通過無擾動原狀土取樣將原狀土土柱置于套筒中，保證內外筒壁與外界隔離，確保了套筒內外土體溫度一致。該技術也使得蒸滲計系統(tǒng)的檢修和維護更加方便，無需另建地下維護室。該技術獲得國家技術證書。



在土柱體的底部采用*的底部水勢控制單元，用于自動控制柱體的排水或補水，以保證桶內土體與外界土體的含水量時刻保持一致。
沿土體剖面可埋入土壤水分、土壤溫度、土壤水勢、土壤溶液取樣器等傳感器，實時監(jiān)測土體剖面不同深度的參數(shù)變化情況，實現(xiàn)土壤水熱通量數(shù)據(jù)的實時觀測。

蒸滲計稱重單元的精度及分辨率直接影響著觀測數(shù)據(jù)的質量，本系統(tǒng)通過安裝在底部的分辨率達0.05mm的高精度稱重單元對筒體直接稱重，不僅避免了重量轉換過程中的靈敏度損失，還可實時獲取土柱重量的微量變化數(shù)據(jù)，從而精確計算水分的變化量。

數(shù)據(jù)采集器通道多達100個，通過RS485總線式連接，可以靈活接入氣象因子、田間土壤水溫因子等觀測傳感器。

FR101A高精度蒸滲計系統(tǒng)組成及主要技術指標

1）稱重系統(tǒng)參數(shù)（FR1021）：
稱重范圍： 3～30T（10T*3）
稱重分辨率：0.0075mm ，稱重精度：  0.05mm
信號輸出方式： RS485
供電：6～16V ，耗電：15mA（平均）
工作溫度范圍：-20～55℃，作濕度范圍：0～95%非凝結

2）供排水系統(tǒng)稱重單元的參數(shù)FR1022
稱重量程：100kg ，  稱重分辨率：1g
稱重精度：5g，      稱重精度折合水柱高：0.00125mm
信號傳輸方式： RS485 總線
供電：6～16V   ，耗電：15mA（平均）
工作溫度范圍：-20～55℃（控制系統(tǒng)），濕度范圍：0～95%非凝結

3）數(shù)據(jù)采集器的參數(shù)FR1020
采集通道數(shù)：1～100個
連接傳感器方式：RS485總線
連接傳感器類型：具有RS485總線的智能傳感器，或配有智能轉換模塊的普通模擬量輸出傳感器。
采樣周期：1分鐘～240分鐘
記錄周期：1分鐘～240分鐘
存儲器種類：Flash 8MB
保存數(shù)據(jù)類型：具有時間標簽的TXT文本文件
下載數(shù)據(jù)方式：SD，USB，RS-232同時具備，另有GPRS可選
供電：6～16V
耗電：0.5mA（平均），大50mA
工作溫度范圍：-40～85℃，濕度范圍：0～*非凝結

4）蒸滲計配套的測試系統(tǒng)，

• 柱內監(jiān)測剖面：1～8層（或更多）

土壤溫度（熱敏電阻）：-40～ +55 ℃；精度：±0.2℃
土壤水分： 1～50%（V/V） ±2%

• 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)：

空氣溫度、濕度：-40～ +55 ℃；精度：±0.2℃；1～*；精度：±3-5%
風速（風杯）范圍：0～60m/s；精度：±3%
風向（尾翼）范圍：0～359°；精度：±3°
氣壓（硅壓阻）：650～1100hPa；精度：± 1 hPa
雨量（翻斗）：0～4mm/min；精度：±4%
總輻射（光電池）：0～2000w/m²；精度：±5%

• 大田土壤溫度土壤水分測量系統(tǒng)：4/8個層次（可選）

土壤溫度（熱敏電阻）：-40～ +55 ℃；精度：±0.2℃
土壤水分： 1～50%（V/V） ±2%
5）規(guī)格
面積1m²,柱高1m,2m
面積2 m²,柱高2m

FR101A高精度蒸滲計應用案例

該蒸滲計已在多個科研單位的地表蒸散測量中發(fā)揮了巨大的作用。
1）*甘肅定西干旱試驗站：





二、FR101A測坑／柱體系統(tǒng)

傳統(tǒng)的測坑采用回填土，破壞了土壤的結構和理化性，在與大田作對比試驗時誤差較大。不帶排水功能的測坑當測坑內水分過大時不能及時排出，只能靠自然蒸騰蒸發(fā)減少土壤含水量，過程比較長；同時，在反復使用中因多次灌水，測坑內的土壤會逐漸積累鹽分，不僅影響作物生長發(fā)育，而且直接影響到試驗的準確性。

FR101A 測坑/土柱系統(tǒng)采用原狀土，水勢控制功能確保柱體內土壤參數(shù)與大田一致或穩(wěn)定在設定的試驗值。土壤水分、溫度、電導率等參數(shù)自動采集，遠程傳輸?shù)綌?shù)據(jù)服務器，用戶只要能上網(wǎng)，就能瀏覽數(shù)據(jù)，或自動、定時發(fā)送到用戶的。

系統(tǒng)技術參數(shù)：
采集通道數(shù)：1～100個
連接傳感器方式：RS485總線
連接傳感器類型：具有RS485總線的智能傳感器，或配有智能轉換模塊的普通 模擬量輸出傳感器。
采樣周期：1分鐘～240分鐘
記錄周期：1分鐘～240分鐘
存儲器種類：Flash 8MB
保存數(shù)據(jù)類型：具有時間標簽的TXT文本文件
稱重范圍： 200kg-1.5T
稱重分辨率：0.0075mm ，稱重精度：  0.05mm
信號輸出方式： RS485
供電：6～16V ，耗電：15mA（平均）
工作溫度范圍：-20～55℃，作濕度范圍：0～95%非凝結
排水系統(tǒng)稱重單元:
稱重量程：100kg ，  稱重分辨率：1g
稱重精度：5g，      稱重精度折合水柱高：0.00125mm
*供電時間: 太陽能供電方式，內部蓄電池保證連續(xù)陰天20天的供電能力
*數(shù)據(jù)傳輸：以各種時間間隔 （分鐘、每小時、每天）發(fā)送到上
*提供系統(tǒng)提供多站點地圖顯示
工作溫度：工作環(huán)境溫度范圍  -40～+50 ℃
*柱體: 12個，面積0.1m²,柱高0.5m 或1m 或面積1 m²,柱高0.5m
土壤水分：單個柱體4層，測量范圍： 1～50%（V/V） 精度：±2%