《時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器》

時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器

1范圍

本文件規(guī)定了時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器的工作原理和結(jié)構(gòu)組成、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方

法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志和使用說明書、包裝、運(yùn)輸、貯存、安裝、運(yùn)行和維護(hù)等。

本文件適用于水利、農(nóng)林、國土資源等領(lǐng)域進(jìn)行土壤水分監(jiān)測(cè)時(shí)所使用的時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)

儀器（以下簡稱監(jiān)測(cè)儀器）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1226一般壓力表

GB/T2423.18環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Kb：鹽霧、交變（氯化鈉溶液）

GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

GB/5080.1可靠性試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)條件和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理

GB/T9359水文儀器基本環(huán)境試驗(yàn)條件及方法

GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則

GB/T15966水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

GB/T19705水文儀器信號(hào)與接口

GB/T50095水文基本術(shù)語和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T28418土壤水分（墑情）監(jiān)測(cè)儀器基本技術(shù)條件

JJF1001－2011通用計(jì)量術(shù)語及定義

SL61水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

SL180－2015水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備遙測(cè)終端機(jī)

SL364－2015土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范

SL651－2014水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約

3術(shù)語和定義

GB/T50095、JJF1001－2011界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件

3.1

時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器TimeDomainReflectometrysoilmoisturemonitoringinstrument

利用時(shí)域反射法原理，用以監(jiān)視、測(cè)量土壤中水分含量的器具或裝置。

1

3.2

時(shí)域反射法timedomainreflectometry

通過發(fā)射電磁波信號(hào)，準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)射信號(hào)及相應(yīng)反射信號(hào)的傳輸時(shí)間以獲取土壤表觀介電常數(shù)，從

而實(shí)現(xiàn)土壤水分測(cè)量的方法。

3.3

表觀介電常數(shù)apparentdielectricconstant

真空中電磁波的傳輸速度與介質(zhì)中電磁波的傳輸速度比值的平方。

注：真空中電磁波的傳輸速度為2.99792458×108m/s。

3.4

干容重drybulkdensity

一定容積的土壤（包括土粒及粒間的孔隙）烘干后質(zhì)量與烘干前體積的比值。

3.5

時(shí)域測(cè)量跡線Timedomainmeasuringtraces

反映測(cè)量的電磁參量（電壓、反射系數(shù)、阻抗等）隨時(shí)間變化的曲線圖像。

3.6

電導(dǎo)率conductivity

用來描述物質(zhì)中電荷流動(dòng)難易程度的參數(shù)。

注：電導(dǎo)率常用符號(hào)σ表示，其標(biāo)準(zhǔn)單位是西門子/米（S/m）。

4一般規(guī)定

4.1監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)包括但不限于下列功能：

a)監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)具備存儲(chǔ)2年以上數(shù)據(jù)及圖像資料的能力，支持歷史數(shù)據(jù)及圖像資料的導(dǎo)出；

b)監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)具有在線校時(shí)功能；

c)監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)具有顯示或顯示輸出功能，能夠顯示或調(diào)用時(shí)域測(cè)量跡線；

d)同一型號(hào)探針應(yīng)具有良好的互換性。

4.2監(jiān)測(cè)儀器在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)提供監(jiān)測(cè)儀器預(yù)設(shè)土壤體積含水量與其表觀介電常數(shù)之

間的關(guān)系公式，該公式應(yīng)不受土壤類型影響。

4.3監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行現(xiàn)場觀測(cè)作業(yè)時(shí)，土壤含水量監(jiān)測(cè)應(yīng)滿足SL364的規(guī)定。

5工作原理和結(jié)構(gòu)組成

5.1工作原理

2

信號(hào)源發(fā)射電磁波信號(hào)，由信號(hào)采集器和信號(hào)處理器測(cè)量電磁波在探針中傳播的往返時(shí)間，按公式

（1）計(jì)算表觀介電常數(shù)，通過在監(jiān)測(cè)儀器中預(yù)設(shè)土壤體積含水量與其表觀介電常數(shù)之間的關(guān)系公式，

來計(jì)算土壤體積含水量。工作原理示意圖見圖1。

..................................(1)

式中：

Ka――測(cè)量土壤的表觀介電常數(shù)；

c――光速，2.99792458×108m/s；

v――電磁波沿所埋置探針的傳播速度，m/s；

Δt――電磁波在探針內(nèi)傳播的往返時(shí)間，s；

L――探針長度，m。

圖1時(shí)域反射法（TDR）工作原理示意圖

5.2組成

5.2.1監(jiān)測(cè)儀器依據(jù)其工作方式可分為人工便攜式與固定埋設(shè)式兩類，其中人工便攜式儀器也稱為移

動(dòng)墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器。

5.2.2人工便攜式儀器組成，主要包括供電電源、測(cè)量主機(jī)（信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理

模塊、人機(jī)交互模塊）和探針。組成示意圖見圖2。

3

圖2人工便攜式土壤水分監(jiān)測(cè)儀器組成示意圖

5.2.3固定埋設(shè)式儀器組成，主要包括供電電源、測(cè)量主機(jī)（信號(hào)發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理

模塊）、遠(yuǎn)程控制通訊模塊和探針。組成示意圖見圖3。

圖3人工便攜式土壤水分監(jiān)測(cè)儀器組成示意圖

6基本參數(shù)及性能特征

監(jiān)測(cè)儀器的基本參數(shù)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1基本參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)值參數(shù)說明

監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量發(fā)射信號(hào)及相應(yīng)反射信

時(shí)間分辨力≤12ps（皮秒，10-12秒）

號(hào)的傳輸時(shí)間。

上升沿時(shí)間≤300ps（皮秒，10-12秒）電磁波信號(hào)由低電平上升至高電平過

4

程中，由幅值的10%上升至幅值的90%

所需的時(shí)間間隔。

測(cè)量分辨力≤0.1%體積含水率

模擬量輸出宜為0V～2.5V或4mA～20mA。

信號(hào)接口與輸出測(cè)量主機(jī)輸出接口

數(shù)字量輸出可選RS232、RS485等通用接口標(biāo)準(zhǔn)。

7技術(shù)要求

7.1外觀

監(jiān)測(cè)儀器外觀應(yīng)滿足下列要求：

a)整機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)完整，表面光潔、無毛刺、無明顯機(jī)械損傷和涂覆破壞現(xiàn)象；

b)操作按鈕及開關(guān)件應(yīng)順暢無卡阻；

c)顯示裝置應(yīng)顯示正常、數(shù)字清晰；

d)外觀標(biāo)識(shí)應(yīng)清晰完整。

7.2工作環(huán)境適應(yīng)性

7.2.1工作環(huán)境

監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)能適應(yīng)下列環(huán)境正常工作：

a)空氣溫度：-10℃～55℃；

b)土壤溫度：0℃～45℃；

c)空氣相對(duì)濕度：95%（40℃時(shí)，無凝露）。

7.2.2特殊環(huán)境

對(duì)高寒或高熱地區(qū)，監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)能適應(yīng)下列環(huán)境不損壞：

a)空氣溫度：-25℃～60℃；

b)土壤溫度：-20℃～55℃

c)空氣相對(duì)濕度：100%。

7.3測(cè)量范圍

監(jiān)測(cè)儀器的測(cè)量范圍宜為0%～50%體積含水量。

7.4測(cè)量準(zhǔn)確度

監(jiān)測(cè)儀器的測(cè)量準(zhǔn)確度用測(cè)量絕對(duì)誤差來表示，與烘干法相比，體積含水率0%～45%，干容重1.2～

1.6的土壤體積含水量測(cè)量的絕對(duì)誤差的平均絕對(duì)值應(yīng)不大于2%。絕對(duì)誤差的平均絕對(duì)值可按公式（2）

計(jì)算。

n

i烘

＝i1.....................................(2)

n

式中：

5

式中：

——絕對(duì)誤差的平均絕對(duì)值；

——第i次測(cè)量的體積含水率；

i

烘——采用烘干法計(jì)算出的體積含水量，θ烘=ω×γ0，ω為烘干法的重量含水量，γ0為土壤干容量；

n——測(cè)量次數(shù)，n≥6；

7.5測(cè)量重復(fù)性

在實(shí)驗(yàn)室中，重復(fù)性條件下，儀器的測(cè)量重復(fù)性用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差來表示，用公式（3）計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

差，其值應(yīng)不大于1%。

n

2

qkq

sk1....................................(3)

n1

式中：

s――實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差；

qk――第k次測(cè)量的偏差值

q――k次測(cè)量的平均偏差值；

n――傳感器測(cè)量次數(shù)，n≥6。

7.6測(cè)量能力與抗電導(dǎo)率干擾性

監(jiān)測(cè)儀器的測(cè)量能力與抗電導(dǎo)率干擾性，用測(cè)量不同質(zhì)量濃度氯化鉀溶液的表觀介電常數(shù)（Ka）來

判定。監(jiān)測(cè)儀器測(cè)量1‰氯化鉀溶液、2‰氯化鉀溶液的表觀介電常數(shù)，與相同水溫純水的理論表觀介電

常數(shù)值對(duì)比，絕對(duì)測(cè)量誤差應(yīng)在±3之內(nèi)。

7.7工作電流

固定埋設(shè)式土壤水分監(jiān)測(cè)儀器的值守電流應(yīng)不大于50mA；工作電流一般應(yīng)不大于1400mA。

7.8電源適應(yīng)性

監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)采用直流供電，電源額定電壓宜用12V。在額定電壓的-15%～20%之間波動(dòng)時(shí)，儀器應(yīng)

正常工作。如采用自適應(yīng)電源，在監(jiān)測(cè)儀器規(guī)定的電壓范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作。

7.9絕緣性能

監(jiān)測(cè)儀器的絕緣電阻應(yīng)不小于2MΩ。

7.10防腐蝕性

監(jiān)測(cè)儀器應(yīng)能適應(yīng)鹽霧的土壤測(cè)量環(huán)境，正常工作時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。

6

7.11外殼防護(hù)等級(jí)

監(jiān)測(cè)儀器埋入土壤部分的外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP68，浸水壓力不低于0.01Mpa；其他部分的外殼防

護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到IP65。應(yīng)能使監(jiān)測(cè)儀器的探針孔、接線孔、蓋板等處保持良好的密封，儀器設(shè)備箱也應(yīng)具

備密封能力。

7.12機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性

7.12.1抗振動(dòng)

監(jiān)測(cè)儀器在包裝狀態(tài)下，在承受掃頻振動(dòng)頻率為10HZ～150HZ～10HZ、掃頻速度為1倍頻程/min、

加速度為2g，應(yīng)能滿足下列要求：

a)外包裝箱不得有任何損壞和變形，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)中各結(jié)合部不得有松脫、零部件破損等現(xiàn)象。

b)產(chǎn)品各項(xiàng)功能正常。

7.12.2自由跌落

監(jiān)測(cè)儀器在包裝狀態(tài)下，在離地面垂直高度為25cm處自由跌落后，應(yīng)能滿足下列要求：

a)外包裝箱不得有任何損壞和變形，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)中各結(jié)合部不得有松脫、零部件破損等現(xiàn)象。

b)產(chǎn)品各項(xiàng)功能正常。

8土樣及氯化鉀溶液制備

8.1試驗(yàn)土樣制備

8.1.1土壤選取

土壤選取應(yīng)符合下列要求：

a)選用紅壤、黑土、潮土、黃壤作為試驗(yàn)用土壤；

b)土壤理化性狀應(yīng)較為穩(wěn)定，一致性較好。

8.1.2土壤預(yù)處理

土壤預(yù)處理應(yīng)符合下列步驟：

a)a）選取好的土壤去除根系、雜草、礫石等雜質(zhì)，平鋪在陰涼通風(fēng)處陰干；

b)b）將陰干后的土碾碎，先用孔徑2mm標(biāo)準(zhǔn)篩粗篩；

c)粗篩后的土再用孔徑1mm標(biāo)準(zhǔn)篩細(xì)篩，獲得備用土壤。

8.1.3土樣制備要求與步驟

8.1.3.1土樣制備要求

試驗(yàn)土樣制備應(yīng)符合下列要求

a)對(duì)各試驗(yàn)用土壤，分別制備體積含水量0%～10%、10%～20%、20%～35%、35%～50%的4種區(qū)間

的試驗(yàn)土樣，飽和含水量較低的土壤，土樣含水量制備到飽和；

b)應(yīng)使用蒸餾水或去離子水作為制備試驗(yàn)土樣用水；

c)試驗(yàn)土樣不同位置的體積含水量差值應(yīng)不大于±1%。

8.1.3.2試驗(yàn)土樣制備步驟

7

試驗(yàn)土樣制備應(yīng)符合下列步驟：

a)制備試驗(yàn)土樣前應(yīng)確定需要配置的土柱直徑、土柱高度，并計(jì)算土柱體積；

b)根據(jù)土壤的容重、土柱體積和目標(biāo)含水量區(qū)間，計(jì)算所需水和備用土壤重量；

c)用感量為0.1g的天平分別稱取所需重量的水和備用土壤；

d)將稱取的水和備用土壤混合并攪拌均勻，放入密封容器中平衡24h；

e)取出密封容器中的土壤再次攪拌，均勻放入制作土柱的容器中，分層壓實(shí)，即可制得目標(biāo)體積

含水率的土樣；

f)用保鮮膜將土樣容器口密封，防止水分蒸發(fā)。

注1：根據(jù)土柱高度，按照2cm～3cm厚度進(jìn)行分層均勻壓實(shí)裝填。

注2：容重根據(jù)土壤類型確定，飽和含水量較低的土壤，試驗(yàn)土樣含水量制備到飽和即可。

8.2氯化鉀溶液的制備

8.2.1空白試樣的制備

空白試樣的制備按下列要求和步驟進(jìn)行：

a)在容器上標(biāo)記刻度線；

b)將探針完全垂直放置于試樣中，其位置處刻度線宜大于探針長度5cm；

c)往容器中加入實(shí)驗(yàn)用水定容至標(biāo)記刻度處，計(jì)算實(shí)驗(yàn)用水的體積v，根據(jù)公式(4)記算實(shí)驗(yàn)用

水的質(zhì)量m；

m=ρ·v.........................................(4)

式中：

m——水的質(zhì)量，g;

V——水的體積，cm3

ρ——水的密度，g/cm3；ρ=1g/cm3

d)臨用現(xiàn)配。

注：實(shí)驗(yàn)用水：25℃時(shí)，電導(dǎo)率不高于0.2mS/m

8.2.20.1%氯化鉀溶液的制備

0.1%氯化鉀溶液的制備按下列要求和步驟進(jìn)行：

a)按照氯化鉀（g）：水（g）=1：1000，用精度為0.01g的分析天平稱取氯化鉀（分析純）；

b)將稱取的氯化鉀溶于裝有實(shí)驗(yàn)用水的容器（空白試樣）中完全混勻，配置質(zhì)量濃度為0.1%氯

化鉀溶液。因0.1%氯化鉀溶液中的氯化鉀相對(duì)質(zhì)量極小且溶于水，此處混合物總體積中氯化

鉀體積忽略不計(jì)。

8.2.30.2%氯化鉀溶液的制備

氯化鉀溶液的制備按下列要求和步驟進(jìn)行：

a)按照氯化鉀（g）：水（g）=1：1000，用精度為0.01g的分析天平稱取氯化鉀（分析純）；

b)將稱取的氯化鉀全部倒入溶于裝有0.1%氯化鉀溶液容器中完全混勻，配置質(zhì)量濃度為0.2%氯

化鉀溶液。此處混合物總體積中氯化鉀體積忽略不計(jì)。

9試驗(yàn)方法

9.1試驗(yàn)要求

8

9.1.1宜在下列室內(nèi)試驗(yàn)環(huán)境條件下進(jìn)行試驗(yàn)：

a)溫度：10℃～30℃；

b)相對(duì)濕度：40%～90%。

9.1.2有計(jì)量要求的測(cè)試設(shè)備應(yīng)經(jīng)檢定合格，準(zhǔn)確度應(yīng)高于被測(cè)儀器的準(zhǔn)確度；其它測(cè)試設(shè)備的精度

應(yīng)高于被測(cè)參數(shù)精度指標(biāo)。

9.1.3測(cè)試中不應(yīng)調(diào)整被測(cè)儀器設(shè)備。

9.2主要試驗(yàn)設(shè)備及試劑

9.2.1主要試驗(yàn)設(shè)備包括：

a)高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱；

b)輸出信號(hào)檢測(cè)的儀器。主要包括：

1)專用測(cè)試裝置（具有電壓顯示、專門接口等），或者四位半數(shù)字萬用表。

2)電源：輸出電壓應(yīng)滿足土壤墑情測(cè)定儀的需要。

c)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)；

d)跌落試驗(yàn)臺(tái)；

e)電子天平，0.1g；

f)分析天平，0.01g；

g)電熱恒溫箱；

h)絕緣電阻測(cè)試儀；

i)溫度計(jì)，0.1℃；

j)外殼防護(hù)試驗(yàn)臺(tái)。

9.2.2主要試劑包括：

a)標(biāo)準(zhǔn)土樣；

b)實(shí)驗(yàn)用水：25℃時(shí)，電導(dǎo)率不高于0.2mS/m；

c)氯化鉀（分析純）。

9.3試驗(yàn)方法內(nèi)容

9.3.1外觀

目測(cè)和手動(dòng)檢查。

9.3.2工作環(huán)境條件

試驗(yàn)前，在常溫狀態(tài)下，參比工作條件下，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)土樣1份，使用被檢監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行土壤體積含

水率的測(cè)量，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)3次，記錄并檢查測(cè)試情況。

將監(jiān)測(cè)儀器放置到高低溫交變濕熱箱中，分別在低溫-20℃、高溫55℃、相對(duì)濕度95%（40℃時(shí)，無

凝結(jié)）三種工作環(huán)境條件下，恒定保持各4小時(shí)，檢查監(jiān)測(cè)設(shè)備的性能指標(biāo)，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)3次，記錄并

檢查測(cè)試情況。

試驗(yàn)后，恢復(fù)到常溫狀態(tài)下，檢查被測(cè)監(jiān)測(cè)儀器的工作情況。

9.3.3測(cè)量范圍

在5%、10%、20%、30%、35%附近各取一點(diǎn)，選配標(biāo)準(zhǔn)土樣進(jìn)行測(cè)量，檢查并記錄監(jiān)測(cè)儀器的工作情

況。

9.3.4測(cè)量準(zhǔn)確度

9

測(cè)量準(zhǔn)確度按下列方法和步驟進(jìn)行：

a)將監(jiān)測(cè)儀器的探針分別插入按8.1.3要求配置好的目標(biāo)含水率標(biāo)準(zhǔn)土樣中；

b)將探針與監(jiān)測(cè)儀器連接。每個(gè)試驗(yàn)土樣定點(diǎn)測(cè)量6次，記錄測(cè)量值；

c)完成上述測(cè)量后，選取3處未經(jīng)擾動(dòng)過的土壤位置,用容積為100cm3的環(huán)刀取樣，采用烘干法，

測(cè)量試驗(yàn)土樣重量含水量，并計(jì)算出體積含水量；

d)根據(jù)公式（2）計(jì)算測(cè)量準(zhǔn)確度。

9.3.5測(cè)量重復(fù)性

在重復(fù)性條件下，按9.3.4的測(cè)量方法，測(cè)量待測(cè)試樣，連續(xù)觀測(cè)不少于6次，按公式（3）計(jì)算實(shí)

驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，記錄并檢查測(cè)試情況。

9.3.6測(cè)量能力與抗電導(dǎo)率干擾性

9.3.6.1注意事項(xiàng)

測(cè)試前應(yīng)注意下列情況：

a)探針表面附有小氣泡時(shí)，應(yīng)輕晃探針將其排除，以免引起測(cè)量誤差；

b)氯化鉀溶液應(yīng)臨用現(xiàn)配，配置后應(yīng)及時(shí)測(cè)定。

9.3.6.2試驗(yàn)試樣

按下列要求準(zhǔn)備試驗(yàn)試樣：

a)0.1%、0.2%的待測(cè)氯化鉀溶液，待測(cè)液的溫度矯正偏差為±1℃。

b)空白試樣。

9.3.6.3測(cè)試步驟

按下列步驟進(jìn)行測(cè)試：

a)用實(shí)驗(yàn)用水沖洗干凈探針并擦干水分，使用溫度計(jì)測(cè)量待測(cè)氯化鉀溶液的溫度并記錄。將探針

插入待測(cè)氯化鉀溶液中，在監(jiān)測(cè)儀器上讀取氯化鉀溶液表觀介電常數(shù)K鉀并記錄。

b)空白試樣按照與氯化鉀溶液的測(cè)定相同步驟測(cè)量實(shí)驗(yàn)用水的介電常數(shù)K水并記錄。

c)測(cè)試完成后，檢查兩種介質(zhì)介電常數(shù)的測(cè)量情況。

9.3.7工作電流

用萬用表檢測(cè)監(jiān)測(cè)儀器的工作電流，記錄并檢查測(cè)試情況。

9.3.8電源適應(yīng)性

在參比工作條件下，將監(jiān)測(cè)儀器通電后，調(diào)節(jié)供電電源，使其在額定值的90%～120%范圍內(nèi)變化，

測(cè)試不少于3次，記錄測(cè)量值，檢查并記錄監(jiān)測(cè)儀器的工作情況。

9.3.9絕緣性能

用絕緣電阻測(cè)試儀對(duì)測(cè)量傳感器進(jìn)行絕緣性能測(cè)試，記錄并檢查測(cè)試結(jié)果。

9.3.10防腐蝕性

將監(jiān)測(cè)儀器放入鹽霧試驗(yàn)箱中，按GB/T2423.18—2000中的第7章、第8章、第9章、第10章、第11

章的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行不少于48h的交變鹽霧試驗(yàn)，試驗(yàn)后檢查儀器外觀及工作情況。

10

9.3.11外殼防護(hù)等級(jí)

將監(jiān)測(cè)儀器放置在防護(hù)試驗(yàn)臺(tái)，按GB4208對(duì)應(yīng)等級(jí)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后，檢查測(cè)量

傳感器的工作情況。

9.3.12機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性

9.3.12.1振動(dòng)試驗(yàn)

將包裝好的測(cè)量傳感器固定在振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上，進(jìn)行10Hz～150Hz～10Hz、掃頻速度為1倍頻程/min、

加速度為2g的掃頻試驗(yàn)，每軸向進(jìn)行3個(gè)周期，試驗(yàn)后記錄并檢查測(cè)試情況。

9.3.12.2自由跌落試驗(yàn)

將包裝好的測(cè)量傳感器放置在跌落試驗(yàn)臺(tái)上，進(jìn)行垂直高度為25cm的自由跌落試驗(yàn)，每組3次，試

驗(yàn)后記錄并檢查測(cè)試情況。

10檢驗(yàn)規(guī)則

10.1出廠檢驗(yàn)

10.1.1批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，應(yīng)逐臺(tái)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)。

10.1.2出廠檢驗(yàn)應(yīng)由制造廠質(zhì)量檢驗(yàn)部門按或本標(biāo)準(zhǔn)7.1、7.3、7.4、7.7、7.8、7.9的規(guī)定進(jìn)行。

10.1.3每臺(tái)產(chǎn)品檢驗(yàn)合格后，應(yīng)有合格證方可出廠。

10.2型式檢驗(yàn)

10.2.1要求

10.2.1.1有下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：

a)新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；

b)正式批量生產(chǎn)后，結(jié)構(gòu)、材料、工藝等改變，可影響產(chǎn)品性能時(shí)；

c)正常生產(chǎn)時(shí)，定期或積累一定產(chǎn)量后，應(yīng)周期性檢驗(yàn)；

d)產(chǎn)品停產(chǎn)1年后，恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；

e)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)有較大差異時(shí)；

f)市場用戶方提出進(jìn)行型式檢驗(yàn)要求時(shí)；

g)商業(yè)合同中有產(chǎn)品型式檢驗(yàn)條款時(shí)。

10.2.1.2型式檢驗(yàn)應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行全性能檢驗(yàn)。

10.2.2抽樣規(guī)則

抽樣按每批監(jiān)測(cè)儀器數(shù)量的5%~10%隨機(jī)抽樣，每批最少應(yīng)不少于三臺(tái)；若產(chǎn)品總數(shù)量少于三臺(tái)，

應(yīng)全部檢驗(yàn)。

10.2.3判定規(guī)則

判定規(guī)則如下：

a)型式檢驗(yàn)中有兩臺(tái)及以上產(chǎn)品不合格時(shí)，應(yīng)判該批產(chǎn)品不合格；

11

b)有一臺(tái)不合格時(shí)，應(yīng)加倍抽取產(chǎn)品樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，若仍有不合格時(shí)，應(yīng)判該批產(chǎn)品不合格；若

全部檢驗(yàn)合格，則除去第一批抽樣不合格的產(chǎn)品，該批產(chǎn)品應(yīng)判為合格。

10.2.4互換性

經(jīng)過型式檢驗(yàn)的產(chǎn)品，更換易損件，并經(jīng)出廠檢驗(yàn)合格后，方能出廠。

11標(biāo)志和使用說明書

11.1標(biāo)志

11.1.1產(chǎn)品標(biāo)志

產(chǎn)品應(yīng)在顯著部位設(shè)有銘牌，并清晰標(biāo)識(shí)下列內(nèi)容：

a)產(chǎn)品名稱、型號(hào)；

b)制造商名稱及商標(biāo)；

c)出廠編號(hào)及日期。

11.1.2包裝標(biāo)志

外包裝箱應(yīng)標(biāo)志下列內(nèi)容：

a)儀器型號(hào)及名稱；

b)制造商名稱及地址；

c)儀器數(shù)量；

d)箱體尺寸（mm）；

e)凈重或毛重（kg）；

f)運(yùn)輸作業(yè)安全標(biāo)志；

g)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)等。

11.2使用說明書

應(yīng)符合GB/T9969的規(guī)定，并應(yīng)包括監(jiān)控系統(tǒng)的接口定義和通信協(xié)議，安裝方法以及常見故障的處

理方法。

12包裝、運(yùn)輸、貯存

12.1包裝

12.1.1包裝箱應(yīng)經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)實(shí)可靠。

12.1.2包裝應(yīng)有保證箱內(nèi)零、部件不互相碰撞、摩擦的襯墊措施。

12.1.3包裝箱間隙內(nèi)應(yīng)填入干燥、柔軟材料，應(yīng)有防潮、防塵、防震等防護(hù)措施。

12.1.4包裝時(shí)，周圍環(huán)境及包裝箱內(nèi)應(yīng)清潔、干燥。

12.1.5隨同裝箱的技術(shù)文件應(yīng)有裝箱單、產(chǎn)品合格證、使用說明書等。

12.2運(yùn)輸

包裝好的產(chǎn)品應(yīng)適應(yīng)各種運(yùn)輸方式。

12

12.3貯存

12.3.1產(chǎn)品應(yīng)貯存在干燥、通風(fēng)、防曬和無化學(xué)物質(zhì)侵蝕的室內(nèi)環(huán)境中。

12.3.2產(chǎn)品應(yīng)適應(yīng)溫度-40℃～60℃、相對(duì)濕度不超過90%的貯存環(huán)境。

13安裝、運(yùn)行和維護(hù)

13.1插針式探針

插針式探針平行于地面安裝，應(yīng)按照下列順序步驟進(jìn)行安裝：

a)挖取安裝剖面：在探針安裝點(diǎn)向旁側(cè)25cm處挖安裝剖面，開挖范圍不應(yīng)小于1.0m（長）×0.5m

（寬），挖出的原狀土按順序分層放置。挖土同時(shí)在各安裝層次進(jìn)行環(huán)刀取土，用于測(cè)定土壤

體積含水率、土壤容重。

b)探針定位：在土壤剖面上根據(jù)各探針安裝層次確定各層探針的安裝定位點(diǎn)；為避免上層探針影

響水分自然下滲干擾下層探針監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，各層探針應(yīng)在垂直方向上錯(cuò)開，相鄰層水平間距宜大

于30cm安裝。

c)探針埋設(shè)：在傳感器安裝定位點(diǎn)處，將傳感器平行于地面插入土壤剖面中，傳感器的三針需

保持平行且完全插入土壤剖面中，保證傳感器的手柄與剖面不留有空隙，防止探針與原狀土接

觸不實(shí)，影響測(cè)量精度。連接線在線槽中不宜拉的太緊，避免回填土沉降后，將傳感器連接線

拉斷。

d)聯(lián)機(jī)檢查：傳感器安裝完畢后，經(jīng)現(xiàn)場聯(lián)機(jī)檢查，確認(rèn)傳感器正常工作后再進(jìn)行原狀土回填操

作。

e)原土回填：分層回填原狀土，傳感器周圍的原狀土應(yīng)分層壓實(shí)。壤回填后，第一次大的降水后，

應(yīng)該及時(shí)檢查傳感器安裝區(qū)域，回填土是否發(fā)生沉降及沉降的多少，適當(dāng)?shù)慕o予補(bǔ)充并壓實(shí)。

13.2運(yùn)行和維護(hù)

13.2.1當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器出現(xiàn)異?；虮O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)偏差較大時(shí)，應(yīng)記錄日志，根據(jù)故障情況及時(shí)進(jìn)行必要的處

理。

13.2.2在監(jiān)測(cè)儀器投入運(yùn)行后，工作人員應(yīng)按相關(guān)要求做好日常使用和維護(hù)工作。

13

A

附錄A

（資料性）

土壤水分監(jiān)測(cè)常用參數(shù)查詢表

A.1不同溫度下水的介電常數(shù)

水在不同溫度下的介電常數(shù)理論值見表A.2。

表A.1不同溫度下水的介電常數(shù)理論值速查表

序號(hào)溫度（℃）介電常數(shù)值（F/m）

1087.9

22-

34-

4585.9

56-

68-

71083.95

812-

914-

101582.04

1116-

1218-

132080.18

1422-

1524-

162578.36

1726-

1828-

193076.58

2032-

2134-

223574.85

2336-

2438-

254073.15

14

ICS07.060

CCSN93

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHESXXX—20XX

時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器

Timedomainreflectometrysoilmoisturemonitoringinstrument

（征求意見稿）

請(qǐng)將您發(fā)現(xiàn)的有關(guān)專利信息及支持性文件隨意見一并反饋

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國水利學(xué)會(huì)發(fā)布

I

時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器

1范圍

本文件規(guī)定了時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)儀器的工作原理和結(jié)構(gòu)組成、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方

法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志和使用說明書、包裝、運(yùn)輸、貯存、安裝、運(yùn)行和維護(hù)等。

本文件適用于水利、農(nóng)林、國土資源等領(lǐng)域進(jìn)行土壤水分監(jiān)測(cè)時(shí)所使用的時(shí)域反射法土壤水分監(jiān)測(cè)

儀器（以下簡稱監(jiān)測(cè)儀器）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T1226一般壓力表

GB/T2423.18環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Kb：鹽霧、交變（氯化鈉溶液）

GB/T4208外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）

GB/5080.1可靠性試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)條件和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理

GB/T9359水文儀器基本環(huán)境試驗(yàn)條件及方法

GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則

GB/T15966水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件

GB/T19705水文儀器信號(hào)與接口

GB/T50095水文基本術(shù)語和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T28418土壤水分（墑情）監(jiān)測(cè)儀器基本技術(shù)條件

JJF1001－2011通用計(jì)量術(shù)語及定義

SL61水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

SL180－2015水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)備遙測(cè)終端機(jī)

SL364－2015土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范

SL651－2014水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通信規(guī)約