FDR is de specifieke implementatiemethode van de meest gangbare capacitieve bodemvochtmeetmethode van dit moment. Het bepaalt indirect en snel het volumetrische watergehalte van de bodem door de diëlektrische constante (capaciteitseffect) van de bodem te meten. Het principe is om een elektromagnetisch signaal met een specifieke frequentie (meestal 70-150 MHz) naar een elektrode (sonde) in de bodem te sturen en de resonantiefrequentie of impedantieverandering te meten die wordt bepaald door de diëlektrische eigenschappen van de bodem. Op basis hiervan kunnen de diëlektrische constante en het vochtgehalte worden berekend.
Hieronder vindt u de gedetailleerde kenmerken van de FDR-bodemsensor:
Kernsterkten en voordelen
De meting is snel, continu en geautomatiseerd.
Het kan continue metingen op secondeniveau of zelfs sneller uitvoeren, waardoor het uitermate geschikt is voor scenario's die een hoge temporele resolutie vereisen voor gegevensregistratie, geautomatiseerde irrigatieregeling en dynamisch procesonderzoek.
Hoge prijs-kwaliteitverhouding en gemakkelijk te populariseren.
Vergeleken met de nauwkeurigere en duurdere TDR-sensoren (Time Domain Reflectometry), zijn het ontwerp en de fabricage van FDR-circuits eenvoudiger en de kosten aanzienlijk lager, waardoor ze een ideale keuze zijn voor grootschalige toepassingen in bijvoorbeeld slimme landbouw en landschapsarchitectuur.
Extreem laag energieverbruik
Het stroomverbruik van het meetcircuit is zeer laag, meestal slechts enkele milliampères, waardoor het uitermate geschikt is voor veldmeetstations en Internet of Things-systemen die langdurig op batterijen en zonnepanelen werken.
De sonde heeft een flexibel ontwerp en is eenvoudig te installeren.
De sondes zijn verkrijgbaar in verschillende vormen (zoals staafvormig, prikvormig, profielsondes met meerdere dieptes, enz.) en hoeven alleen maar in de grond te worden gestoken. Ze beschadigen de bodemstructuur nauwelijks en zijn zeer eenvoudig te installeren.
Het biedt goede stabiliteit en hoge beveiliging.
Het bevat geen radioactieve stoffen (in tegenstelling tot neutronenmeters), is veilig in gebruik en de elektronische componenten zijn stabiel in hun prestaties, waardoor langdurig gebruik mogelijk is.
Eenvoudig te integreren en te netwerken
Het is van nature compatibel met de moderne Internet of Things-architectuur en kan eenvoudig dataregistratie- en draadloze transmissiemodules integreren om een grootschalig netwerk voor bodemvochtigheidsmonitoring op te bouwen.
Belangrijkste beperkingen en uitdagingen
De nauwkeurigheid van de meting wordt beïnvloed door verschillende bodemkenmerken (beperkingen van de boorkern).
Bodemtextuur en bulkdichtheid: De relatie (kalibratiecurve) tussen de diëlektrische constante en het watergehalte varieert tussen bodems met verschillende hoeveelheden klei, zand en organische stof. Algemene kalibratieformules kunnen tot fouten leiden.
De elektrische geleidbaarheid van de bodem (zoutgehalte): Dit is een van de belangrijkste factoren die de nauwkeurigheid van FDR beïnvloeden. Geleidende ionen in de bodemoplossing kunnen leiden tot verlies van signaalenergie, waardoor de gemeten waarde van de diëlektrische constante te hoog wordt ingeschat en het watergehalte dus wordt overschat. In zout-alkalische grond kan deze fout zeer significant zijn.
Temperatuur: De diëlektrische constante van de bodem wordt beïnvloed door de temperatuur. Hoogwaardige modellen zijn uitgerust met ingebouwde temperatuursensoren ter compensatie, maar dit kan niet volledig worden uitgesloten.
Contact tussen de sonde en de grond: Als er tijdens de installatie een opening overblijft of als het contact niet stevig is, zal dit de meting ernstig belemmeren.
Kalibratie op locatie is noodzakelijk om een hoge precisie te bereiken.
Fabriekskalibratie is doorgaans gebaseerd op een standaardmedium (zoals zand en aarde). Om betrouwbare absolute waarden te verkrijgen, moet kalibratie ter plaatse in de betreffende grondsoort worden uitgevoerd (dat wil zeggen, door vergelijking met de gemeten waarden van de droogmethode en het opstellen van een lokale kalibratievergelijking). Dit is een cruciale stap om de kwaliteit van wetenschappelijk onderzoek en nauwkeurig gegevensbeheer te waarborgen, maar het verhoogt ook de gebruikskosten en de technische drempel.
Het meetbereik is lokale "punt"-informatie.
Het gevoelige gebied van een sensor is doorgaans beperkt tot een paar kubieke centimeter bodemvolume rondom de sonde. Om de ruimtelijke variabiliteit van grote percelen te karakteriseren, is een verstandige opstelling met meerdere meetpunten noodzakelijk.
Stabiliteit en verschuiving op lange termijn
Na langdurige begraving kan het metaal van de meetsonde door elektrochemische corrosie of verontreiniging afwijkingen in de meetkarakteristieken veroorzaken, waardoor regelmatige inspectie en herkalibratie noodzakelijk zijn.
Voorgestelde toepassingsscenario's
Zeer geschikte scenario's
Precisielandbouw en intelligente irrigatie: monitoring van de bodemvochtigheidsdynamiek, optimalisatie van irrigatiebeslissingen en het realiseren van waterbesparing en efficiëntieverbetering.
Ecologisch en hydrologisch onderzoek: Langdurige, vaste-puntmonitoring van veranderingen in het bodemvochtprofiel.
Tuin- en golfbaanonderhoud: Kernsensoren van geautomatiseerde irrigatiesystemen.
Monitoring van geologische rampen: Gebruikt voor vroegtijdige waarschuwingen met betrekking tot watergehalte bij het monitoren van hellingsstabiliteit.
Situaties waarin voorzichtigheid geboden is of tegenmaatregelen genomen moeten worden:
Voor verzilte of sterk geleidende grond: Modellen met functies voor zoutcompensatie moeten worden geselecteerd en er moet een nauwkeurige kalibratie ter plaatse worden uitgevoerd.
In situaties waar wettelijke of onderzoeksmatige eisen aan absolute nauwkeurigheid gelden: is het noodzakelijk om te vergelijken en te kalibreren met TDR- of droogmethoden, en moeten regelmatige controles worden uitgevoerd.
Samenvatting
FDR-bodemsensoren zijn dankzij hun uitstekende prijs-kwaliteitverhouding, lage energieverbruik en gebruiksgemak uitgegroeid tot de meest gebruikte technologie voor het meten van bodemvochtigheid in de moderne landbouw en milieumonitoring. Het is in feite een "efficiënte verkenner ter plaatse".
De belangrijkste kenmerken kunnen als volgt worden samengevat:
Voordelen: Snel, continu, lage kosten, laag energieverbruik en eenvoudig te koppelen aan een netwerk.
Beperkingen: De nauwkeurigheid wordt gemakkelijk beïnvloed door het zoutgehalte, de textuur en de temperatuur van de bodem, en kalibratie ter plaatse is vereist om de nauwkeurigheid te garanderen.
Door de eigenschappen ervan correct te begrijpen en de fouten te beheersen via een wetenschappelijke puntindeling en noodzakelijke kalibratie, kunnen FDR-sensoren zeer waardevolle dynamische informatie over bodemvochtigheid leveren en zijn ze essentiële instrumenten voor nauwkeurig waterbeheer en de ontwikkeling van digitale landbouw.
Voor meer informatie over bodemsensoren kunt u contact opnemen met Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Geplaatst op: 12 december 2025