HydraProbe – датчик влажности, температуры и засоленности почвы, Stevens


HydraProbe® – это надёжный и точный инструмент для измерения ключевых параметров почвы, идеально подходящий для научных исследований, сельского хозяйства и ирригационных систем.


Датчики для измерения параметров почвы
Stevens Water Monitoring Systems

HydraProbe® – Надёжный датчик почвы

HydraProbe® – это прочный датчик почвы с запатентованной технологией, предназначенный для одновременного измерения трёх основных параметров почвы:

  • Влажность
  • Электропроводность
  • Температура

Данный датчик – самый исследованный научно прибор для измерения параметров почвы, которому доверяют Министерство сельского хозяйства США, NOAA, фермеры, ведущие ирригационные компании и университеты уже более 25 лет. Он разработан для работы в самых различных условиях и обеспечивает надёжные данные год за годом.


Научная основа технологии

HydraProbe® был изначально разработан на кафедре физики в колледже Дартмут. Его принцип измерения основан на методе «dielectric impedance», который отличается от технологий TDR, измерения емкости и частотных сенсоров. Основное отличие заключается в использовании 50 МГц радиочастотной волны для учёта как накопления энергии (реальная диэлектрическая проницаемость), так и потерь энергии (мнимая диэлектрическая проницаемость) в почве.

Благодаря комплексной математической обработке отражённых сигналов на борту микропроцессора, датчик точно определяет ключевые параметры, влияющие на измерение влажности и общей электропроводности почвы. Такой подход позволяет снизить ошибки, связанные с температурными изменениями, солёностью и типом почвы, что исключает необходимость индивидуальной калибровки каждого датчика.

HydraProbe® прошёл строгую научную экспертизу в ведущих журналах, таких как Vadose Zone Journal, American Geophysical Union и Journal of Soil Science Society of America.


Ключевые преимущества

  • Надёжность:
    Постоянное получение данных без необходимости калибровки в течение нескольких лет.
    Гарантия до 5 лет.

  • Точность:
    Научно подтверждённая точность измерений, обеспечивающая стабильность и воспроизводимость данных вне зависимости от почвенного типа и климатических условий.

  • Простота использования:
    Нет необходимости в калибровке или учёте типа почвы – достаточно «установить и забыть».
    Совместимость с протоколом SDI-12 позволяет легко интегрировать устройство в существующие системы сбора данных.

  • Прочность:
    Корпус с нержавеющими стальными элементами, полностью залитая электроника и возможность длительной работы в полевых условиях.

  • Уникальная технология:
    Запатентованная методика «Coaxial Impedance Dielectric Reflectometry» обеспечивает разделение параметров хранения энергии и потерь, что позволяет добиться минимальной вариабельности между датчиками.

  • Широкий спектр применения:
    Используется для оптимизации орошения, контроля удобрений и в научных исследованиях. Применяется NASA для проверки спутниковых данных о состоянии почвы.


HydraProbe® PROFESSIONAL

Для профессиональных нужд доступна версия HydraProbe® PROFESSIONAL, которая предоставляет:

  • Влажность почвы (VWC, % Moisture)
  • Температуру (°C / °F)
  • Электропроводность (EC)
  • Проводимость водного раствора (Pore Water EC)
  • Термическую компенсацию
  • Пять стандартных калибровок для почвы
    (с возможностью программирования индивидуальных калибровок)
  • Рабочий температурный диапазон: 40°C до 75°C
  • Гарантию: 5 лет

Кроме того, HydraProbe® PROFESSIONAL позволяет проводить измерения в любом месте без необходимости установки постоянной системы мониторинга. С помощью HydraGO и Bluetooth-соединения можно получать данные непосредственно на смартфон: достаточно вставить зонд в почву и нажать кнопку «Sample» в приложении, при этом место измерения автоматически фиксируется, а данные сохраняются для последующего анализа.


Технические характеристики

Измерительные параметры

  • Реальная диэлектрическая проницаемость (изолированная):
    Точность: ±0.5% или ±0.2 диэлектрических единиц
    Диапазон: от 1 (воздух) до 80 (дистиллированная вода)
    Разрешение: 0.001

  • Влажность почвы для неорганических и минеральных почв:
    Точность: ±0.01 WFV для большинства почв (±0.03 максимум для мелкозернистых почв*)
    Диапазон: от полностью сухой до полностью насыщенной (0–100% насыщения)
    Разрешение: 0.001

  • Общая электропроводность (Bulk EC):
    Точность: ±2.0% или 0.02 S/m (в зависимости от того, что больше)
    Диапазон: до 0.5–1.0 S/m (5–10 дСм/м)***
    Разрешение: 0.001

  • Проводимость водного раствора (Pore Water EC):
    Порог: > 0.10 WFV
    Разрешение: 0.001

  • Температура:
    Точность: ±0.3°C
    Диапазон: -40°C до +75°C
    Разрешение: 0.1°C

  • Вариабельность между датчиками:
    ±0.012 WFV (θ m³/m³)

Электрические и коммуникационные характеристики

Протокол SDI-12 RS-485 Modbus
Питание 9–16 VDC 9–16 VDC 9–16 VDC
Потребление тока 1 мА (в режиме ожидания) / 25 мА (активный режим) 2.5 мА (в режиме ожидания) / 25 мА (активный режим) 2.5 мА (в режиме ожидания) / 25 мА (активный режим)
Кабель 3-проводной: питание, земля, данные 4-проводной: питание, земля, COM+, COM- 4-проводной: питание, земля, A, B
Максимальная длина кабеля 60 м (197 футов) <br> Непрерывный: 304.8 м (1,000 футов) 1,219 м (4,000 футов) <br> Непрерывный: 304.8 м (1,000 футов) 1,219 м (4,000 футов) <br> Непрерывный: 304.8 м (1,000 футов)
Скорость передачи данных (Baud Rate) 1200 (по умолчанию) 9600 (по умолчанию) 1200–115200 (по умолчанию 9600)
Протокол связи SDI-12 Стандарт v.1.2 Открытый или кастомный спецификация Modbus RTU

Экологические и физические параметры

  • Диапазон рабочих температур:
    -40°C до +75°C
    Сертификат испытаний температуры доступен.

  • Диапазон температур хранения:
    -40°C до +75°C

  • Водостойкость:
    Допускается непрерывное полное погружение.

  • Кабель:
    18 калибр (для SDI-12) / 22 калибр (для RS-485 и Modbus), устойчив к УФ-излучению, предназначен для прямого закапывания.

  • Вибрация и ударопрочность:
    Отличная, благодаря полностью залитым компонентам в корпусе из PVC и стальным элементам 304 класса.

  • Габариты:

    • Длина: 4.9 дюйма (124 мм)
    • Диаметр: 1.6 дюйма (42 мм)
  • Вес:

    • Датчик: 7 унций (200 г)
    • Опциональная облегчённая версия: 6.5 унций (184 г)
    • Кабель: 0.86 унций/фут (80 г/м)
  • Объём измерительной области:

    • Длина: 2.2 дюйма (5.7 см)
    • Диаметр: 1.2 дюйма (3.0 см)

*Примечания:

  • Точность может варьироваться в зависимости от текстуры почвы.
    *** Верхний предел зависит от влажности, минералогии и катионного состава почвы.

Информация для заказа

Номер детали Описание
56012-02 / 56485-02 / 56585-02 HydraProbe® (Professional) с кабелем 25 футов (7.62 м), поддержка SDI-12 / RS-485 / Modbus
56012-04 / 56485-04 / 56585-04 HydraProbe® (Professional) с кабелем 50 футов (15.24 м), поддержка SDI-12 / RS-485 / Modbus
56012-06 / 56485-06 / 56585-06 HydraProbe® (Professional) с кабелем 100 футов (30.48 м), поддержка SDI-12 / RS-485 / Modbus
56000-TST Сертификат испытаний температуры

HydraProbe® – это надёжный и точный инструмент для измерения ключевых параметров почвы, идеально подходящий для научных исследований, сельского хозяйства и ирригационных систем. Благодаря передовой технологии и простоте в использовании, он обеспечивает стабильные и воспроизводимые результаты без необходимости частой калибровки.