EMS81多通道樹木連續生長及莖流測量系統

一、簡介

EMS81多通道樹木連續生長及莖流測量系統由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以上的樹干莖流監測，同步監測樹干連續生長。EMS81作為一個完整的監測單元，既可以每個單元單獨工作，監測一顆樹木的莖流；也可選配多個單元組成復合監測系統同時監測不同距離之間多株樹木的莖流和樹干連續生長，整個復合系統可統一供電也可每個單元單獨供電。

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

二、工作原理

樹木莖流測量根據熱平衡原理，THB (Tissue heat balance) 加熱技術，樹干內部木質部直接加熱，利用電極片間流經木質部的電流加熱樹木木質部組織，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，發熱能量（mW）通過專業軟件換算成莖流值。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為測量點溫度差（K），cw為水的比熱（J.kg-1.K-1），z為測量點傳導熱喪失系數（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以上的樹木莖流觀測。

三、組成及分類

1、EMS81 生長及莖流測量系統---Microset8X數據采集器、莖流傳感器（SF81）、DRL26E莖稈連續生長傳感器（65mm）、不銹鋼電極、防護罩、安裝工具、防水機箱。

2、EMS81 小莖稈網絡莖流測量系統---SF8X數采、N2N網絡傳出模塊、莖流傳感器（SF81）、防護罩、不銹鋼電極、安裝工具、防水機箱。

四、特色及優勢

• THB加熱技術，3+1電極片直接加熱，高精度、高穩定性、高分辨率、低能耗，能耗隨莖流增大而增大，不會產生樹干組織過熱問題

• 每個EMS81即可作為一個獨立的監測單元，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和生長，估算蒸騰作用及水通量

• 小安裝樹木直徑12cm

• 數據存儲1年（10min采集間隔）

• 紅外數據下載，簡便易行

• 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

五、技術參數：

1、SF81莖流傳感器

1)  測量范圍：0~0.25 kg/h/cm

2) 電極片：25mm*1mm*60/70/80mm，對應25mm、35mm和45mm木質部深度，以適用于不同徑級類型的樹木

3）電極間距：20mm

4）溫度傳感器：熱電偶，3+1插針式，恒定溫差1K、2K或3K可預設置

5）3個電極片（有絕緣端）用于傳導電流致木質部以給電極片周邊的木質部加熱，加熱電流40－200Am；一個電極片為參考電極（沒有絕緣端），安裝在加熱電極下端100mm處

6）能耗低，平均能耗0.3～0.4W@dT=1K，大4W

7）數據：三個電極測量值平均值

2、 Microset8X數據采集器

1）供電：額定電壓12VDC，起始電壓11.7V，關斷電壓10V，工作電壓16V，大容忍電壓60V，大消耗電流400mA，大加熱功率4W

2）平均工作效率：大于90%

3）負載電阻范圍：200Ω~25kΩ

4）加熱電壓：1kHz頻率，非正弦，大150 Vef @25 kΩ

5）平均電流消耗：20mA~50mA

6）預設溫度控制：1K、2K或3K

7）工作電壓范圍：7~16V

8）數據存儲：固態存儲，120000條數據，每10分鐘采集一次莖流與樹干連續生長的情況下可以存儲1年的數據

9）內置時鐘，時鐘精度±1分鐘每月，可通過專業軟件下載和瀏覽具時間戳的數據圖表

10）內部備份電池：壽命10年

11）USB/IrDA紅外數據下載，通過USB與計算機相聯

12）工作溫度：−20~50°C

13）規格：0.5kg，160mm*80mm*60mm

14) 專業數據下載分析軟件，可直接給出每小時每單位周長樹干的莖流量（kg），可進行數據下載、數據在線觀測、柱狀圖、數據修復、統計分析（如每小時平均、每日平均、總計、小值、大值、數據相關分析、回歸分析）與圖表展示及系統設置等

產地 捷克