1.产品简介

1.1产品概述

植物的生长需要一定的土壤水，而土壤水的含量对植物生长发育都有着重要的影响。随着农业的发展，对作物产量和质量要求越来越高，所以就需要知道植物精确的灌溉周期，给它们一个灌溉时间点。土壤张力传感器就能给出这样一个灌溉点。它能清晰地告知种植者植物是否缺水，多长时间就会缺水，多久灌溉一次。从而提高作物的产品和质量。
在现代农业中，土壤张力传感器的作用十分显著。当土壤张力传感器采集到种植的作物土壤水分动态含量数据后，再依据作物的长势变化，进行更加精准的灌溉措施，不仅仅可以记录土壤张力变化数据，还能帮助种植者不断补充作物种类的土壤环境数据资料，对改良作物品种，提升作物品质、产量有着很重要的意义。产品采用标准的采用标准4～20mA模拟量信号输出，可接入现场数显表、PLC、变频器、工控主机等设备。安全可靠，外观美观，安装方便。
产品采用透明PVC塑料管，可清晰地看出设备中水量的多少，方便加水。产品适用于需检测土壤墒情与旱情信息的场所，多用于农业作物种植中监测作物是否缺水，从而更好地浇灌作物。

1.2产品特点

产品外壳采用透明PVC塑料管，可直观观测水位，响应速度快，有效感知土壤环境。
选用优质陶土头，透水快不透气，灵敏度高。
不受土壤中盐离子的影响，化肥、农药、灌溉等农业活动不会影响测量结果，数据精准。
产品采用标准的4～20mA模拟量信号输出。
支持10-24V宽电压供电。

1.3技术参数

供电方式	10-24V宽直流供电
工作温度	0℃-60℃
测量范围	-100kpa-0
测量精度	±0.5kpa（25℃）
分辨率	0.1kpa
外壳使用材料	透明PVC塑料管
防护等级	IP67
输出信号	4～20mA电流输出
功耗	0.5W
响应时间	200ms

1.4产品选型

S-					公司代号
	SCZL-				土壤张力传感器
		I20-			4~20mA电流输出
			1-		土壤张力传感器壳体
				15	测量深度15cm
				30	测量深度30cm
				45	测量深度45cm
				60	测量深度60cm
				75	测量深度75cm
				90	测量深度90cm
				105	测量深度105cm
				120	测量深度120cm

2.设备安装说明

2.1设备尺寸与检测高度

产品采用底端监测结构，将设备底端插入土壤中需要监测的深度，监测此深度的土壤张力（例如监测75cm深度）。如下图所示：

2.2设备安装前检查

2.2.1设备清单
土壤张力传感器一台
合格证、保修卡等一份
土钻（选配）
自行准备清单
水、水桶、手套、土钻（按照个人需求选择）

2.2.2设备使用方法

备凉开水（水里无空气），将自来水煮沸20分钟后，放置冷却备用。
陶土头排气，拧开顶部端盖，拔掉硅胶堵头，注入凉开水，加满，仪器直立10-40分钟（不要加盖子），并见水从陶土头表面滴出，然后堵上硅胶堵头，用纸巾包裹陶土头吸水，使土壤张力达到-40kpa左右，看到有气泡上升，也可摇晃设备尽量排气，此过程重复2-3次。
把陶土头没入水中，等土壤张力恢复到-10kpa以内，再次加水加满，堵上硅胶堵头，拧上顶部端盖，备用即可。

其他注意事项：

陶土头切忌油污，以免堵塞微孔，使仪器失灵。
仪器量程为-100Kpa-0，超过此限度时，仪器因陶土头管壁的破裂而漏气，使仪器失去作用。
定期检查，给传感器加注凉开水，约半个月到一个月加注一次（或等水位下降到集气管上方处加水），加注过程中勿松动传感器。
在气温降到0℃之前，应将室外的仪器撤回，以免冻裂。

2.2.3安装位置选择

在作物播种后进行设备安装；
安装位置需要地势平坦；
全面灌溉条件下，优先选择获水较少区域作为监测位置；局部灌溉条件下，选择湿润区域内作为监测位置；
选取作物长势均衡并可代表绝大多数作物长势的位置；
了解被监测作物的根系分布，一般选择离作物吸水根系较近的位置。

注意：设备安装地点应选择地势相对较高处，防止雨水倒灌进设备内部从而引起设备短路或线路故障。

2.3安装方式

第一步：使用土钻在合适的位置打孔
1.将直径20mm土钻竖直于地面，双手紧握手柄顺时针下压慢速转动。（注意：不要太用力，务必慢速多转几圈，防止钻头跑偏至孔洞打歪）
2. 将取土钻从孔洞中取出，放入桶中将土钻中的土收集到桶中用以下一步和泥浆。
3. 反复持续上述打孔、取土，并在此过程中尝试性地将传感器轻放入孔洞中（请勿将设备用力触底），以测试孔洞的深度是否合适；若有卡顿，则使用土钻修正，保证传感器放入、取出都比较顺畅；直到孔深与传感器所标识的安装位置齐平，打孔完成。

第二步：制作泥浆
1.挑出土壤中的杂质，石子、草根、不容易溶解的土块等。将土壤搓细，以便和泥浆。
2.倒入适量水，充分搅拌至粘稠状；壤土泥浆一般不能稠于“芝麻酱”状；和泥浆完成。

第三步：灌浆安装
1. 将泥浆缓慢倒入孔洞，大概到孔洞1/2的位置；可根据实际情况酌情增减。
2. 将传感器慢慢放入孔洞中，向一个方向慢慢转动并下压，速度过快可能会导致气泡不能被完全排出。（注意：再转动下压的过程中不可以上拔传感器，防止气体再次吸入孔中）
3.当传感器安装到正确的深度后（零刻度线与地面平齐），设备周围会溢出一些泥浆，灌浆完成。（注意：将传感器周围3CM以外多余的泥浆清除，防止结块影响水分下渗）

第四步：安装完成
将设备接好电源线和通信线上电24小时后便可进行数据采集。
其他注意事项：

砂土安装要点

砂土安装与壤土标准安装步骤无异，需要注意的是需准备足量的水。在灌浆之前，先把水倒入孔洞中，淋湿整个洞壁，直到孔洞底部有多余的水出现为止。然后按照步骤，将泥浆慢慢倒入孔洞中，大概大概到孔洞1/2的位置。其余安装步骤参照壤土的安装即可。

黏土安装要点

黏土的安装在打孔收集土壤完毕之后，清理杂质后，将黏土在水中浸泡大于4小时，使黏土软化，便于活成比较均匀的泥浆。浸泡完成后搅拌成粘稠状，灌浆即可。其余安装步骤参照壤土的安装即可。

2.4产品接线说明

宽电压电源输入10~24V均可。

	线色	说明
电源	黄色	电源正（10~24V DC）
信号	白色	4~20mA信号输出

3. 土壤张力计算方法

3.1 电流型输出信号的转换计算
例如：量程-100kpa-0，对应20～4mA输出（20mA对应-100kpa，4mA对应0kpa），当输出信号为10mA时，计算当前的张力值。此张力量程的跨度为100kpa，用16mA的电流信号来表达，100kpa/16mA=6.25kpa/mA，即电流1mA代表张力变化6.25kpa，测量值20mA-10mA= 10mA，10mA*6.25kpa= 62.5kpa。（-100）+62.5= -37.5kpa，所以当前张力为-37.5kpa。