維護和校準數字式土壤水溫鹽傳感器,核心是通過定期清潔、狀態檢查預防故障,并通過標準對比修正誤差,確保其長期精準測量。以下是具體的維護與校準方法,按模塊清晰劃分。
一、日常與定期維護(預防性能衰減)
維護需圍繞“防污染、防損壞、防老化”展開,分為日常檢查和定期深度維護兩類。
1.日常使用維護(每次采樣后/每周)
清潔傳感器探頭:采樣后立即用清水沖洗探頭表面的土壤、淤泥殘留,避免鹽分或有機質附著結塊。若有頑固污垢,用軟毛刷輕刷(禁用硬刷,防止劃傷探頭涂層),擦干后存放。
外觀與連接檢查:查看探頭外殼是否有裂紋、磨損(尤其是溫度/鹽分感應區域),數據線是否有破損、接頭是否松動。若發現外殼開裂,需立即停用,防止土壤水分滲入內部損壞電路。
存放環境控制:不使用時,將傳感器置于干燥、通風、無腐蝕性氣體的環境中,避免陽光直射或高溫高濕環境。探頭需遠離金屬物品,防止干擾鹽分測量。
2.定期深度維護(每3-6個月,視使用頻率調整)
電路與密封性檢測:用萬用表檢測傳感器的輸出信號是否穩定(參考說明書的標準信號范圍,如4-20mA或0-5V),若信號波動過大,可能是內部電路受潮,需聯系廠家檢修。
探頭涂層保護:部分鹽分傳感器探頭有特殊感應涂層,定期檢查涂層是否脫落。若涂層輕微磨損,可按廠家要求涂抹專用保護劑;磨損嚴重時需更換探頭。
數據線維護:檢查數據線的屏蔽層是否完好,避免因屏蔽失效導致電磁干擾(如附近有大功率設備時,鹽分測量值可能異常)。若數據線老化,及時更換同規格的屏蔽線。
二、校準方法(修正測量誤差,每6-12個月1次)
校準需針對“溫度、水分、鹽分”三個參數分別進行,需準備對應的標準物質和設備,嚴格遵循“標準環境→對比修正→驗證”的流程。
1.溫度參數校準(最易操作,可自行完成)
準備標準設備:高精度水銀溫度計(精度±0.1℃)或標準溫度校準儀,以及一個可控溫的容器(如恒溫水浴鍋)。
校準步驟:
將傳感器探頭與標準溫度計一同放入恒溫水浴鍋中,設置3個典型溫度點(如5℃、25℃、40℃,覆蓋傳感器的常用測量范圍)。
待水溫穩定后(恒溫30分鐘以上),記錄傳感器的溫度顯示值與標準溫度計的讀數,計算兩者的誤差。
若誤差超過傳感器的精度范圍(如±0.5℃),通過傳感器的校準軟件(部分傳感器支持電腦連接校準)或硬件按鈕(如校準鍵)調整,使顯示值與標準值一致。
2.土壤水分參數校準(需模擬土壤環境,建議半專業操作)
準備標準物質:不同含水量的標準土壤樣品(可通過“烘干法”制備,如含水量5%、15%、25%的砂壤土,需與實際采樣的土壤類型一致),或標準土壤水分校準模塊。
校準步驟:
將標準土壤樣品裝入專用校準容器,輕輕壓實(模擬自然土壤的緊實度),插入傳感器探頭至規定深度(參考說明書,通常為探頭長度的2/3)。
等待5-10分鐘,待傳感器讀數穩定,記錄顯示的水分值,與標準樣品的實際含水量對比,計算誤差。
若誤差超標(如±2%volumetricwatercontent),通過校準軟件輸入標準值,讓傳感器自動修正測量曲線;無軟件功能的傳感器,需記錄誤差值,后續數據處理時手動修正。
3.電導率(鹽分)參數校準(需標準溶液,建議結合廠家支持)
準備標準物質:不同濃度的(KCl)標準溶液(如100μS/cm、1000μS/cm、10000μS/cm,覆蓋傳感器的鹽分測量范圍),以及塑料燒杯(避免金屬離子干擾)。
校準步驟:
將傳感器探頭放入盛有標準KCl溶液的燒杯中,確保探頭完全浸沒(液面沒過感應區域),避免觸碰燒杯壁。
靜置3-5分鐘,待讀數穩定,記錄傳感器顯示的電導率值,與標準溶液的濃度對比,計算誤差。
若誤差超過允許范圍(如±5%),需聯系傳感器廠家,使用專用校準工具(如廠家提供的校準儀)重新標定,部分傳感器可通過手機APP或電腦軟件完成校準。