基于加热光纤分布式温度传感器的土壤含水率测定方法

发布时间：2023-12-28 18:33

　　为探讨加热光纤分布式温度传感技术测量土壤含水率不同方法的可行性,通过室内土槽试验,加热埋设于砂土的碳纤维光纤,利用分布式温度传感器测量不同含水率下沿光纤的温度变化,建立最大升温值、累积升温值和热导率与土壤含水率的关系,并比较这3种方法推求土壤含水率的测量精度。结果表明,光纤的温度波动随采样间距的增大或时间间隔的增大均减小,合理的采样间距和时间间隔设置能控制温度波动小于±0.1℃。在低(0～0.1 m³/m³)、中(>0.1～0.2 m³/m³)和高(>0.2～0.35 m³/m³)3个含水率水平,热导率法的测量精度均高于最大升温值法和累积升温值法,并且3种方法的测量精度均随含水率增加而降低;热导率法的均方根误差为0.015 m³/m³,低于最大升温值法(0.038 m³/m³)和累积升温值法(0.050 m³/m³...

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【文章目录】：
0 引言
1 基于DTS测定土壤含水率方法
    1.1 基于DTS测定土壤含水率的原理
    1.2 基于3种热脉冲特性的含水率估算方法
        1.2.1 最大升温值法
        1.2.2 累积升温值法
        1.2.3 热导率法—瞬时单探针热脉冲理论
2 材料与方法
    2.1 供试材料
    2.2 试验设计及过程
        2.2.1 DTS温度精度分析试验
        2.2.2 DTS测量土壤含水率试验
    2.3 测量精度评价指标
3 结果与分析
    3.1 采样间距确定
    3.2基于3种方法的土壤含水率估算结果
3讨论
    3.1 有关研究精度的比较
    3.2 3种方法的探讨
    3.3 误差来源分析
4 结论



本文编号：3875962