時域反射法是利用電磁波在不同介質中的傳播速度的差異來測定土壤含水率的一種方法。
基本介紹
- 中文名：時域反射法
- 外文名：Time Domain Reflectomet ry
- 簡稱：TDR
- 建立：1939 年
簡介,計算公式,
簡介
TDR( Time Domain Reflectomet ry) 法是利用電磁波在不同介質中的傳播速度的差異來測定土壤含水率。TDR 理論模型早在1939 年就已建立,最初用於電信業查找電纜斷點。用於土壤含水量的監測,是由加拿大科學家Topp 等人[1 ] 於1980 年首次提出,並於1985 年用於農田水分測定。但任何種類的TDR 都不能直接測得土壤水分含量,都是通過測定土壤的介電常數來計算土壤水分含量。測定結果會受到土壤質地、密度、溫度等環境條件的影響。
計算公式
介質的介電常數ε可用以下公式計算:
ε = { ( L a / V p ) / L} 2
式中:V p 為相對於真空中電磁波傳播速度的相對速度, L 為電纜長度, L a 為電纜測試器上所表示的表面電纜長度。V p 值在一般使用的聚乙烯同軸電纜的情況下取0. 66 ,但在進行土壤水分測定時,為了最大限度地利用反射波型測試儀(cable test ) 的分界能,通常將轉換開關設定在0. 99 。
由於土壤介電常數ε與體積含水率θ (m3 / m3 )之間不受土壤和探針電極的接觸狀態、溫度、溶質的
存在、溶重、土壤結構、土性及磁滯現象等的影響,始終存在如下關係式( Topp et al . , 1980) :
θ = - 5. 3 ×10- 2 + 2. 92 ×10- 2ε-5. 5 ×10- 4ε2 + 4. 3 ×10- 6ε
