TDR100时域反射土壤水分站.doc

TDR100土壤水分测量系统 时域反射计水分分析系统?Time Domain Reflectometry 一、概述 　　时域反射计（TDR）广泛用于测量土壤体积含水量、体积电导率和岩体变形。TDR测量没有破坏性，并能提供很好的精确度和准确度。TDR系统的主要组件是CSI?数据采集器、TDR100反射计、SDMX50系列同轴多路器、连接电缆和TDR探头。　　TDR100?由Windows?软件PCTDR?控制，或在CR10X或CR23X?数采中使用TDR100?指令控制。通常情况是，系统由用户提供的深充电池供电，使用20W?的太阳能电池板充电。可能安装交流电源的地方是CR10X使用的PS12LA?密闭可充电池或CR23X的可充电池。 二、系统构成 l??????TDR100反射计 l??????SDMX50系列扩展板 l??????TDR?外壳 l??????土壤水分测量探头 l??????岩体变形测量 三、系统介绍 TDR100?时域反射计 紧凑的低价格反射计，远程使用设计 检测土壤和其它多孔隙介质的体积含水量可用于岩体变形测量当与SDM50?系列同轴多路器通讯时使用?Campbell?公司的SDM通讯协议CR10X?和CR23X?数采数采使用119?号指令控制TDR100由以下软件支持英文资料。PCTDR Windows?软件与TDR100?一起当系统设置和处理故障时显示波形显示体积含水量和电导率切换SDMX50?通道采集波形和派生数据文件进行电导率测量时需检测探头常数值SDMX50?系列扩展板　　SDMX50?系列扩展板是八通道同轴切换设备，用在?TDR?系统?中。三个层级的切换允许多达512?个土壤体积含水量或岩体变形电缆连接到一个TDR100。在自动测量中扩展板由一个CR10X?或CR23X?数采控制。当使用PCTDR?时或连接到一台PC?机时，扩展板可由TDR100?控制。有三个扩展板可选：SDMX50，SDMX50LP?和SDMX50SP。这几种都提供可靠和可编程的通道选择，但在一定安装方法范围内打包不同，也允许一定的灵活性。SDMX50?包括带安装后板的8?通道多路器带固定硬件的10 x 12?野外机箱后板打孔以减小传感器电缆应变机箱附件（绑扎带、干燥包、湿度指示试纸和管道密封胶泥）SDMX50LP?包括8通道同轴扩展板，用用户提供的部件固定到后板绑扎带，固定传感器电缆到机箱后板SDMX50XP?包括　　8通道同轴多路器，带1空间的小固定底座减小电缆应变的支架，使用在标准的CSI?机箱中或用户提供?的野外机箱中，绑扎带，固定传感器电缆到支架。注意：在SDMX50?系列扩展板中减小同轴电缆的应变是很重要的。电缆自重或张力可能损坏扩展板，导致通讯的断续或致命的终断等严重后果。TDR?机箱ENCTDR10016 x 18?机箱白色，玻璃纤维加固聚酯保护?TDR?系统组件免除天气、高湿度和灰尘的影响包括2?条SDM?电缆、1?条同轴缆、接地线和机箱附件TDR?探头CS6053针设计针长30cm，直径0.48cm，针外部间距4.5cmRG58?电缆，用户要求长度建议电缆最大长度为15m在起伏不平环境中允许使用尖锐的大直径针和大环氧头CS6103?针设计针长30cm，直径0.48cm，针外部间距4.5cm低衰减RG8?电缆，用户要求长度建议最大电缆长度为25m，在某些应用中更长电缆可提供好的结果在起伏不平环境中允许使用尖锐的大直径针和大环氧头当电缆长于15m?时建议使用CS610岩体变形测量　　时域反射计可用于检测岩体内的变形。该系统通常用于显示与滑坡、采矿以及建筑活动相联系的变形。　　一定长度的同轴电缆，埋入所钻的孔内，作为系统的传感器。电子脉冲沿同轴缆向下发送，反射脉冲与同轴缆的变形相关，或与重建的参考点（褶皱）相关。结果踪迹中偏移区反映了沿电缆的拉张或剪切带。　　TDR最初用作定位同轴传输电缆中破裂的系统。由电缆测试仪或反射计发出电子脉冲沿附属同轴电缆传输（Moffit，1964）。沿电缆传输不连续会导致部分或全部信号反射。测量传播消逝时间和反射信号强度；传播时间指示不连续距离（+-2%）；反射信号强度与电缆变形程度有关（Oonnor?和Dowding，1984）。　　Panek?和?Tesch（1981），Oonnor?和?Dowding（1984）应用TDR?测量岩体变形。同轴电缆置于钻孔内，埋入地中。在所测量的沿电缆间隔位置的褶皱，反射部分传输信号，在确定变形带与深度的相互关系方面提供了一种更精确的尺度（Dowding、Su?和Oonnor，1989）。褶皱表现为沿波形踪迹的负极性情况。波形偏移指示了变形带；偏移极性指