1.產品簡介
1.1產品概述
植物的生長需要一定的土壤水，而土壤水的含量對植物生長發育都有著重要的影響。隨著農業的發展，對作物產量和質量要求越來越高，所以就需要知道植物精確的灌溉周期，給它們一個灌溉時間點。土壤張力傳感器就能給出這樣一個灌溉點。它能清晰地告知種植者植物是否缺水，多長時間就會缺水，多久灌溉一次。從而提高作物的產品和質量。
在現代農業中，土壤張力傳感器的作用十分顯著。當土壤張力傳感器采集到種植的作物土壤水分動態含量數據后，再依據作物的長勢變化，進行更加精準的灌溉措施，不僅僅可以記錄土壤張力變化數據，還能幫助種植者不斷補充作物種類的土壤環境數據資料，對改良作物品種，提升作物品質、產量有著很重要的意義。產品采用標準的采用標準4～20mA模擬量信號輸出，可接入現場數顯表、PLC、變頻器、工控主機等設備。安全可靠，外觀美觀，安裝方便。
產品采用透明PVC塑料管，可清晰地看出設備中水量的多少，方便加水。產品適用于需檢測土壤墑情與旱情信息的場所，多用于農業作物種植中監測作物是否缺水，從而更好地澆灌作物。
1.2產品特點
- 產品外殼采用透明PVC塑料管，可直觀觀測水位，響應速度快，有效感知土壤環境。
- 選用優質陶土頭，透水快不透氣，靈敏度高。
- 不受土壤中鹽離子的影響，化肥、農藥、灌溉等農業活動不會影響測量結果，數據精準。
- 產品采用標準的4～20mA模擬量信號輸出。
- 支持10-24V寬電壓供電。
1.3技術參數
| 供電方式 | 10-24V寬直流供電 |
| 工作溫度 | 0℃-60℃ |
| 測量范圍 | -100kpa-0 |
| 測量精度 | ±0.5kpa（25℃） |
| 分辨率 | 0.1kpa |
| 外殼使用材料 | 透明PVC塑料管 |
| 防護等級 | IP67 |
| 輸出信號 | 4～20mA電流輸出 |
| 功耗 | 0.5W |
| 響應時間 | 200ms |
1.4產品選型
| S- | | 公司代號 |
| | SCZL- | | 土壤張力傳感器 |
| | I20- | | 4~20mA電流輸出 |
| | 1- | | 土壤張力傳感器殼體 |
| | 15 | 測量深度15cm |
| 30 | 測量深度30cm |
| 45 | 測量深度45cm |
| 60 | 測量深度60cm |
| 75 | 測量深度75cm |
| 90 | 測量深度90cm |
| 105 | 測量深度105cm |
| 120 | 測量深度120cm |
2.設備安裝說明
2.1設備尺寸與檢測高度
產品采用底端監測結構，將設備底端插入土壤中需要監測的深度，監測此深度的土壤張力（例如監測75cm深度）。如下圖所示：
2.2設備安裝前檢查
2.2.1設備清單土壤張力傳感器一臺
合格證、保修卡等一份
土鉆（選配）
自行準備清單
水、水桶、手套、土鉆（按照個人需求選擇）
2.2.2設備使用方法
- 備涼開水（水里無空氣），將自來水煮沸20分鐘后，放置冷卻備用。
- 陶土頭排氣，擰開頂部端蓋，拔掉硅膠堵頭，注入涼開水，加滿，儀器直立10-40分鐘（不要加蓋子），并見水從陶土頭表面滴出，然后堵上硅膠堵頭，用紙巾包裹陶土頭吸水，使土壤張力達到-40kpa左右，看到有氣泡上升，也可搖晃設備盡量排氣，此過程重復2-3次。
- 把陶土頭沒入水中，等土壤張力恢復到-10kpa以內，再次加水加滿，堵上硅膠堵頭，擰上頂部端蓋，備用即可。
其他注意事項：
- 陶土頭切忌油污，以免堵塞微孔，使儀器失靈。
- 儀器量程為-100Kpa-0，超過此限度時，儀器因陶土頭管壁的破裂而漏氣，使儀器失去作用。
- 定期檢查，給傳感器加注涼開水，約半個月到一個月加注一次（或等水位下降到集氣管上方處加水），加注過程中勿松動傳感器。
- 在氣溫降到0℃之前，應將室外的儀器撤回，以免凍裂。
2.2.3安裝位置選擇
- 在作物播種后進行設備安裝；
- 安裝位置需要地勢平坦；
- 全面灌溉條件下，優先選擇獲水較少區域作為監測位置；局部灌溉條件下，選擇濕潤區域內作為監測位置；
- 選取作物長勢均衡并可代表絕大多數作物長勢的位置；
- 了解被監測作物的根系分布，一般選擇離作物吸水根系較近的位置。
注意：設備安裝地點應選擇地勢相對較高處，防止雨水倒灌進設備內部從而引起設備短路或線路故障。
2.3安裝方式
步：使用土鉆在合適的位置打孔1.將直徑20mm土鉆豎直于地面，雙手緊握手柄順時針下壓慢速轉動。（注意：不要太用力，務必慢速多轉幾圈，防止鉆頭跑偏至孔洞打歪）
2. 將取土鉆從孔洞中取出，放入桶中將土鉆中的土收集到桶中用以下一步和泥漿。
3. 反復持續上述打孔、取土，并在此過程中嘗試性地將傳感器輕放入孔洞中（請勿將設備用力觸底），以測試孔洞的深度是否合適；若有卡頓，則使用土鉆修正，保證傳感器放入、取出都比較順暢；直到孔深與傳感器所標識的安裝位置齊平，打孔完成。
第二步：制作泥漿1.挑出土壤中的雜質，石子、草根、不容易溶解的土塊等。將土壤搓細，以便和泥漿。
2.倒入適量水，充分攪拌至粘稠狀；壤土泥漿一般不能稠于“芝麻醬”狀；和泥漿完成。
第三步：灌漿安裝1. 將泥漿緩慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置；可根據實際情況酌情增減。
2. 將傳感器慢慢放入孔洞中，向一個方向慢慢轉動并下壓，速度過快可能會導致氣泡不能被*排出。（注意：再轉動下壓的過程中不可以上拔傳感器，防止氣體再次吸入孔中）
3.當傳感器安裝到正確的深度后（零刻度線與地面平齊），設備周圍會溢出一些泥漿，灌漿完成。（注意：將傳感器周圍3CM以外多余的泥漿清除，防止結塊影響水分下滲）
第四步：安裝完成將設備接好電源線和通信線上電24小時后便可進行數據采集。
其他注意事項：
- 砂土安裝要點
砂土安裝與壤土標準安裝步驟無異，需要注意的是需準備足量的水。在灌漿之前，先把水倒入孔洞中，淋濕整個洞壁，直到孔洞底部有多余的水出現為止。然后按照步驟，將泥漿慢慢倒入孔洞中，大概大概到孔洞1/2的位置。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
- 黏土安裝要點
黏土的安裝在打孔收集土壤完畢之后，清理雜質后，將黏土在水中浸泡大于4小時，使黏土軟化，便于活成比較均勻的泥漿。浸泡完成后攪拌成粘稠狀，灌漿即可。其余安裝步驟參照壤土的安裝即可。
2.4產品接線說明
寬電壓電源輸入10~24V均可。
| | 線色 | 說明 |
| 電源 | 黃色 | 電源正（10~24V DC） |
| 信號 | 白色 | 4~20mA信號輸出 |
3. 土壤張力計算方法
3.1 電流型輸出信號的轉換計算例如：量程-100kpa-0，對應20～4mA輸出（20mA對應-100kpa，4mA對應0kpa），當輸出信號為10mA時，計算當前的張力值。此張力量程的跨度為100kpa，用16mA的電流信號來表達，100kpa/16mA=6.25kpa/mA，即電流1mA代表張力變化6.25kpa，測量值20mA-10mA= 10mA，10mA*6.25kpa= 62.5kpa。（-100）+62.5= -37.5kpa，所以當前張力為-37.5kpa。
