植物多通道莖流測量系統(tǒng)

一、系統(tǒng)簡介

植物多通道莖流測量系統(tǒng)由MicroSet 8X控制單元、SF81莖流傳感器及不銹鋼加熱電極片等組成，用于直徑12cm以上的樹干莖流監(jiān)測，同步監(jiān)測樹干連續(xù)生長。EMS81作為一個獨(dú)立完整的監(jiān)測單元，既可以每個單元獨(dú)立工作，監(jiān)測一顆樹木的莖流；也可選配多個單元組成復(fù)合監(jiān)測系統(tǒng)同時監(jiān)測不同距離之間多株樹木的莖流和樹干連續(xù)生長，整個復(fù)合系統(tǒng)可統(tǒng)一供電也可每個單元單獨(dú)供電。

對于大徑級樹木、相對不規(guī)則的樹干或土壤水分極度不均一的林分如斜坡上的樹干等，建議選配2個樹干莖流監(jiān)測單元，安裝在相對的位置上（如陽面和陰面），測得的平均值作為整株樹干的莖流。

二、工作原理：

植物多通道莖流測量系統(tǒng)根據(jù)熱平衡原理，THB (Tissue heat balance) 加熱技術(shù)，樹干內(nèi)部木質(zhì)部直接加熱，利用電極片間流經(jīng)木質(zhì)部的電流加熱樹木木質(zhì)部組織，電極片溫度由插針式溫度傳感器監(jiān)測，能量需求與莖流量成比例，發(fā)熱能量（mW）通過專業(yè)軟件換算成莖流值。熱平衡原理可描述為：輸入能量等于散失的傳導(dǎo)熱與莖流溫度的升高，用公式表示如下：

                                                           P = Q·dT·cw + dT·z

公式中P為輸入能量（W），Q為莖流速度（Kg/秒），dT為測量點溫度差（K），cw為水的比熱（J.kg-1.K-1），z為測量點傳導(dǎo)熱喪失系數(shù)（W.K-1）。THB法不需要任何校準(zhǔn)，測量的莖流為kg/hr，適于直徑12cm以上的樹木莖流觀測。

三、組成及分類：

1、EMS81 生長及莖流測量系統(tǒng)---Microset8X數(shù)據(jù)采集器、莖流傳感器（SF81）、DRL26E莖稈連續(xù)生長傳感器（65mm）、不銹鋼電極、防護(hù)罩、安裝工具、防水機(jī)箱。

2、EMS81 小莖稈網(wǎng)絡(luò)莖流測量系統(tǒng)---SF8X數(shù)采、N2N網(wǎng)絡(luò)傳出模塊、莖流傳感器（SF81）、防護(hù)罩、不銹鋼電極、安裝工具、防水機(jī)箱。 

三、特色及優(yōu)勢

THB加熱技術(shù)，3+1電極片直接加熱，高精確度、高穩(wěn)定性、高分辨率、低能耗，能耗隨莖流增大而增大，不會產(chǎn)生樹干組織過熱問題

每個EMS81即可作為一個獨(dú)立的監(jiān)測單元，也可組成復(fù)合多通道系統(tǒng)，以靈活安裝監(jiān)測不同距離及不同林分的莖流和生長，估算蒸騰作用及水通量

最小安裝樹木直徑12cm

數(shù)據(jù)存儲1年（10min采集間隔）

紅外數(shù)據(jù)下載，簡便易行

配備免費(fèi)軟件，可設(shè)置數(shù)采、下載和顯示數(shù)據(jù)圖表及統(tǒng)計分析

三、技術(shù)參數(shù)：

1、SF81莖流傳感器

1) 測量范圍：0~0.25 kg/h/cm

2) 電極片：25mm*1mm*60/70/80mm，對應(yīng)25mm、35mm和45mm木質(zhì)部深度，以適用于不同徑級類型的樹木

3）電極間距：20mm

4）溫度傳感器：熱電偶，3+1插針式，恒定溫差1K、2K或3K可預(yù)設(shè)置

5）3個電極片（有絕緣端）用于傳導(dǎo)電流致木質(zhì)部以給電極片周邊的木質(zhì)部加熱，加熱電流40－200Am；一個電極片為參考電極（沒有絕緣端），安裝在加熱電極下端100mm處

6）能耗低，平均能耗0.3～0.4W@dT=1K，4W

7）數(shù)據(jù)：三個電極測量值平均值

2、 Microset8X數(shù)據(jù)采集器

1）供電：額定電壓12VDC，起始電壓11.7V，關(guān)斷電壓10V，工作電壓16V，容忍電壓60V，消耗電流400mA，加熱功率4W

2）平均工作效率：大于90% 

3）負(fù)載電阻范圍：200Ω~25kΩ

4）加熱電壓：1kHz頻率，非正弦，150 Vef @25 kΩ

5）平均電流消耗：20mA~50mA

6）預(yù)設(shè)溫度控制：1K、2K或3K

7）工作電壓范圍：7~16V

8）數(shù)據(jù)存儲：固態(tài)存儲，120000條數(shù)據(jù)，每10分鐘采集一次莖流與樹干連續(xù)生長的情況下可以存儲1年的數(shù)據(jù)

9）內(nèi)置精密時鐘，時鐘精確度±1分鐘每月，可通過專業(yè)軟件下載和瀏覽具時間戳的數(shù)據(jù)圖表

10）內(nèi)部備份電池：壽命10年

11）USB/IrDA紅外數(shù)據(jù)下載，通過USB與計算機(jī)相聯(lián)

12）工作溫度：?20~50°C

13）規(guī)格：0.5kg，160mm*80mm*60mm

14) 專業(yè)數(shù)據(jù)下載分析軟件，可直接給出每小時每單位周長樹干的莖流量（kg），可進(jìn)行數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)在線觀測、柱狀圖、數(shù)據(jù)修復(fù)、統(tǒng)計分析（如每小時平均、每日平均、總計、最小值、最大值、數(shù)據(jù)相關(guān)分析、回歸分析）與圖表展示及系統(tǒng)設(shè)置等

產(chǎn)地：捷克