时域反射仪的研究与应用.pdfVIP

第 11期 (总第 342期) 吉 林 水 利 2010年 11月 [文章编号]1009—2846(201o)11-0035—04 时域反射仪的研究与应用 侯继祥．邱海玢 (白城市水利勘测设计院，吉林 白城 137000) [摘要]时域反射仪 (TimeDomainRefleetometry)的发展概况、组成 、分类 以及其工作原理 ，另外 ，也介绍 了 时域反射仪在土壤含水量、灌溉 自动控制等方面的应用及其影 响因素。 [关键词] IDR；组成；分类；原理；应用；影响因素 [中图分类号]$274：S152．7 [文献标识码]B 中子仪 (包括对表层土壤 的测量)，同时无辐射 ， 1 时域反射仪 的概况 最大测量深度可达 3m，不仅可 以测量土壤温度 、 水分和盐分 ，探头为三线式 ．测表层土壤时只需 时城反射仪 fTimeDomainReflectometry1简 直接将探头插入土壤 ．对于表层 以下的测量则需 称为TDR，它是一种远程遥感电测技术 ，利用 电 分层埋人探头 ．最深可至 30m深 ．适用于冻土和 磁脉冲方法按 电磁波在土层 中的传播速度来测定 未冻土 。不足之处是埋入探 头 时会扰动土壤 。 土层介 电常数 ，其实质上就是一个 “闭路雷达”。 “高精度土壤水分测定仪 ML2X”的探头为 四线 该技术在国防和电讯等领域应用多年 ，主要用于 式，探针长约 6cm，可用于测量未冻土壤的含水率， 确定飞行器飞行的空间位置 、电话 电线有缺陷位 表层可 以直接插入探针测量，表层 以下需要用土钻 置和各种材料的特性 。2O世纪 8O年代初 ，该技 取走上层土壤后用导管插入探针，其优点是主机价 术开始应用于土壤含水量等方面。 格便宜，当需要探针数量少时价位较低 。 “Trase 时域反射仪的探针或传输线的多种形状在过 时域反射仪 ”探 头为三线式 ，探针长度为 15— 去的几年里 已得到了改进 。实验室最初用 的时域 70cm，对于 70cm深度以内的含水率测量可非扰 反射仪探针被制成 同轴传输线形状，用于 田问时， 动地直接将探针插入土壤进行定位监测 。对 于 传输线需要较开放 的形式，因此，采用 了平行的传 70cm 以下 的土层可采用埋入式进行测量 。此外 输线，且 已获得了成功。据报道，TDR探针可季节 Trase时域反射仪的波形为可视 。由澳大利亚 ICT 性地或长期安置在土壤中。 公司生产的TDR所使用的进行深度测量的金属波 由于标定方程和各种介质 的混合标定方程完 导线长度范围在 15cm到 70cm之间。用户既可以 善 ，使测量波形 的计算机控制分折和算法 日趋完 以一种可移动 的方式来使用这些波导 ．又可以将 善 ，现在 ，TDR能定时多点进行 自动监测和计 它们 固定安装在某一地点以进行周期性的湿度测 算。每台TDR可控制 256个探头。探头种类也不 量 。 断增多和改进 。 虽然 TDR主要测试土壤的介电特性 ，但人们 TDR发展到今天 已经出现很多类型 ，且实现 最感兴趣的还是 TDR测定土壤介质 的含水量和电 了便携式和商业化 。最受欢迎 的要数德 国产 的 导率。 T“RIME管式时域反射仪 ”，其使用方法与 中子仪 相近 ，可实现非