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EMS81樹(shù)木莖流觀(guān)測系統
更新時(shí)間:2020-04-10
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EMS81樹(shù)木莖流觀(guān)測系統為EMS51的全新升級版,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(shù)干莖流監測。MicroSet 8X控制單元內置數據采集器和DR26樹(shù)干生長(cháng)監測傳感器接口,可同步監測樹(shù)干生長(cháng)。
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EMS81樹(shù)木莖流觀(guān)測系統

 

EMS81樹(shù)木莖流觀(guān)測系統為EMS51的全新升級版,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(shù)干莖流監測。MicroSet 8X控制單元內置數據采集器和DR26樹(shù)干生長(cháng)監測傳感器接口,可同步監測樹(shù)干生長(cháng)。EMS81作為一個(gè)獨立完整的監測單元(同時(shí)監測樹(shù)干莖流和樹(shù)干生長(cháng)),既可以每個(gè)單元獨立工作、獨立通過(guò)充電電池供電以監測一顆樹(shù)木的莖流,也可選配多個(gè)單元組成復合監測系統同時(shí)監測不同距離之間多株樹(shù)木的莖流和樹(shù)干生長(cháng),整個(gè)復合系統可統一供電也可每個(gè)單元單獨供電。

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

 

工作原理:

樹(shù)木莖流測量根據熱平衡原理,THB (Tissue heat balance) 加熱技術(shù),樹(shù)干內部木質(zhì)部直接加熱,利用電極片間流經(jīng)木質(zhì)部的電流直接加熱樹(shù)木木質(zhì)部組織,電極片溫度由插針式溫度傳感器監測,能量需求與莖流量成比例,發(fā)熱能量(mW)通過(guò)專(zhuān)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(diǎn)溫度差(K),cw為水的比熱(J.kg-1.K-1),z為測量點(diǎn)傳導熱喪失系數(W.K-1)。THB法不需要任何校準,測量的莖流為kg/hr,適于直徑12cm以上的樹(shù)木莖流觀(guān)測。

 

性能特點(diǎn):

  1. THB加熱技術(shù),3+1電極片直接加熱,高精確度、高穩定性、高分辨率、低能耗,能耗隨莖流增大而增大,不會(huì )產(chǎn)生樹(shù)干組織過(guò)熱問(wèn)題
  2. 每個(gè)EMS81即可作為一個(gè)獨立的監測單元,也可組成復合多通道系統,以靈活安裝監測不同距離及不同林分的莖流、蒸騰作用及水通量
  3. 支持SDI12協(xié)議組網(wǎng)(限特定型號)
  4. 可選配DR26樹(shù)木生長(cháng)傳感器,同時(shí)監測樹(shù)干生長(cháng)
  5. 可選配Minikin溫濕度與太陽(yáng)輻射/光合有效輻射監測單元、降雨量監測及土壤水分溫度監測等
  6. 可選配Monitoring FluorPen葉綠素熒光監測單元,以監測樹(shù)木脅迫生理生態(tài)
  7. 可選配微根窗根系動(dòng)態(tài)觀(guān)測系統,以研究分析樹(shù)木蒸騰與根系動(dòng)態(tài)的關(guān)系等
  8. 紅外數據下載,簡(jiǎn)便易行
  9. 配備免費軟件,可設置數采、下載和顯示數據圖表及統計分析

 

技術(shù)指標:

  1. 莖流測量THB (Tissue heat balance) 加熱技術(shù),樹(shù)干內部(木質(zhì)部)直接加熱,利用電極間流經(jīng)木質(zhì)部的電流直接加熱植物組織,加熱電流0.2Amp(與莖流幅度有關(guān)),頻率為1kHz
  2. 高精確度、高穩定性、高分辨率,能量需求與莖流量成比例,發(fā)熱能量(mW)通過(guò)軟件換算成莖流值
  3. 能耗低,平均能耗0.3~0.4W@dT=1K,大4W
  4. 3+1電極片,其中3個(gè)電極片(具絕緣端)用于傳導電流致木質(zhì)部以給電極片周邊的木質(zhì)部加熱,加熱電流40200Am;一個(gè)電極片為參考電極(沒(méi)有絕緣端),安裝在加熱電極下端100mm
  5. 電極片長(cháng)度有60mm、70mm、80mm三個(gè)規格,對應25mm、35mm45mm木質(zhì)部深度,以適用于不同徑級類(lèi)型的樹(shù)木
  6. 溫度傳感器為特制3+1插針式,恒定溫差1K、2K或3K可預設置
  7. 樹(shù)干直徑:適于12cm及以上徑級的樹(shù)木
  8. 數據采集器可存貯120000組數據,每10分鐘采集一次莖流與樹(shù)干生長(cháng)的情況下可以存儲1年的數據
  9. 內置精密時(shí)鐘,時(shí)鐘精確度±1分鐘每月,可通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件下載和瀏覽具時(shí)間戳的數據圖表
  10. 專(zhuān)業(yè)數據下載分析軟件,可直接給出每小時(shí)每單位周長(cháng)樹(shù)干的莖流量(kg),可進(jìn)行數據下載、數據在線(xiàn)觀(guān)測、柱狀圖、數據修復、統計分析(如每小時(shí)平均、每日平均、總計、小值、大值、數據相關(guān)分析、回歸分析)與圖表展示及系統設置等
  11. DR26樹(shù)木生長(cháng)傳感器專(zhuān)為樹(shù)干生長(cháng)長(cháng)期觀(guān)測而設計,為不銹鋼和防紫外線(xiàn)塑料制作,堅固耐用,適于8cm以上的樹(shù)干生長(cháng)監測,測量生長(cháng)范圍為65mm,分辨率1微米
  12. 溫濕度與太陽(yáng)輻射數據采集器(備選):溫度精確度±0.2°C,相對濕度精確度±2%,太陽(yáng)輻射的精確度±5%;重量80g
  13. USB/IrDA紅外數據下載,通過(guò)USB與計算機相聯(lián)
  14. 電源:1215V,低于10.5V時(shí)自動(dòng)停止
  15. 工作溫度:20~50°C

 

產(chǎn)地:歐洲

 

參考文獻:

  1. Pietras, J., Stojanovi?, M., Knott, R., Pokorný, R., 2016. Oak sprouts grow better than seedlings under drought stress.  iForest – Biogeosciences For. 009, e1–e7.
  2. Plichta, R., Urban, J., Gebauer, R., Dvo?ák, M., ?urkovi?, J., 2016. Long-term impact of Ophiostoma novo-ulmi on leaf traits and transpiration of branches in the Dutch elm hybrid “Dodoens.”  Tree Physiol. tpv144.
  3. Gebauer, R., Vola?ík, D., Urban, J., Børja, I., Nagy, N.E., Eldhuset, T.D., Krokene, P., 2015. 

Effects of prolonged drought on the anatomy of sun and shade needles in young Norway spruce trees.  Ecol. Evol. n/a–n/a.

  1. Hoelscher, M.-T., Nehls, T., Jänicke, B., Wessolek, G., 2015.  Quantifying cooling effects of facade greening: shading, transpiration and insulation. Energy Build. 114, 283–290.

 

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