1.土壤熱通量變送器概述

土壤熱通量變送器（又稱“土壤熱通量板”、“熱流計(jì)”）主要用于測(cè)量土壤的能量平衡和土壤層的熱傳導(dǎo)。土壤熱通量變送器采用熱電堆測(cè)量，該熱電堆由兩種不同的金屬材料組成。熱電堆接收熱輻射后產(chǎn)生溫差電勢(shì)，再根據(jù)算法得出熱通量數(shù)值。

土壤熱通量是指通過(guò)土壤表面?zhèn)鬟f的熱能量，它是地球表面能量平衡的重要組成部分。土壤熱通量的大小受多種因素影響，包括太陽(yáng)輻射、土壤特性、植被覆蓋等。太陽(yáng)輻射是土壤熱通量的主要驅(qū)動(dòng)力，它直接照射在土壤表面，使土壤吸收能量并升溫。土壤特性如土壤熱導(dǎo)率、容重等也會(huì)影響土壤熱通量的大小。植被覆蓋可以通過(guò)調(diào)節(jié)土壤表面的輻射、蒸發(fā)和傳導(dǎo)過(guò)程，進(jìn)而影響土壤熱通量。

土壤熱通量在地球系統(tǒng)中具有重要的作用。首先，它是地球表面能量平衡的重要組成部分，對(duì)地球能量平衡和氣候變化具有重要影響。其次，土壤熱通量還可以影響土壤水分的分布和蒸發(fā)過(guò)程。當(dāng)土壤熱通量較大時(shí)，土壤溫度升高，水分蒸發(fā)速率增加，土壤水分含量減少。最后，土壤熱通量還可以影響土壤生物活動(dòng)和植物生長(zhǎng)。土壤熱通量的變化可以直接或間接地影響土壤生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。

在大多數(shù)氣象實(shí)驗(yàn)中，白天的主要能量來(lái)源是向下的太陽(yáng)輻射。太陽(yáng)的最大功率約為1500w/m2。在晴朗的天空條件下，低緯度地區(qū)，太陽(yáng)輻射或被土壤反射或被土壤吸收。所吸收的熱量分為水的蒸發(fā)、環(huán)境空氣的加熱和土壤的加熱。在晚上，太陽(yáng)消失，凈輻照度是向上的。然后，土壤通過(guò)遠(yuǎn)紅外線輻射向天空釋放能量。向上凈輻照度約為150 W/m2，在晴朗的天空條件下。在 0.05 m 深度的土壤中的熱通量通常在-100~+300W/m2之間。產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn) ModBus-RTU 485 通信協(xié)議，可直接讀取當(dāng)前土壤熱通量值，無(wú)需使用采集器單獨(dú)采集。接線方式簡(jiǎn)單，使用方便。

本變送器適用于巖土工程中土壤熱路徑分析、氣象表面通量測(cè)量、科學(xué)研究中土壤傳熱過(guò)程等場(chǎng)合。

2.土壤熱通量變送器的功能特點(diǎn)

• 7-30V 直流寬壓供電，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)多種的供電場(chǎng)合。

• 產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn) ModBus-RTU 485 通信協(xié)議，直接讀取當(dāng)前土壤熱通量值，無(wú)需再使用采集器采集后轉(zhuǎn)換。

• 可以接入我公司氣象站或主機(jī)上傳至手機(jī) APP、小程序、本地平臺(tái)以及免費(fèi)云平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，并在 LED 大屏顯示數(shù)據(jù)。

• IP68 防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，可埋入土壤進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)檢測(cè)。