CS650 30cm土壌水分、温度センサ
革新的
電気伝導率の高い土壌でより正確
気象 アプリケーション 水 アプリケーション エネルギー アプリケーション ガスフラックスと乱流 アプリケーション インフラ アプリケーション 土壌 アプリケーション

概要

CS650は、革新的な技術を用いて土壌の体積含水率、バルク電気伝導率、温度をモニタするマルチパラメータ・スマートセンサです。多くのデータロガーが測定できるSDI-12信号を出力します。

注意:このセンサのケーブル終端オプションは、ET107ステーションでの使用には適していません。このタイプのステーションには、代わりに適切なケーブルコネクタを持つCS650-LCセンサを使用してください。

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利点と特徴

  • 土壌固有のキャリブレーションを行うことなく、バルクECが3 dS m-1までの土壌でより正確な含水量測定が可能
  • サンプル量が多いため誤差が少ない
  • 土質と電気伝導率の影響を補正して測定
  • 幅広い鉱物性土壌の土壌水分量を推定
  • 誘電率、バルク電気伝導率(EC)、土壌温度を測定する多用途センサ

イメージ

詳細

CS650は、プリント基板に接続された長さ30cmのステンレス製ロッド2本で構成されています。回路基板はエポキシ樹脂で封入されており、データロガー接続用のシールドケーブルが回路基板に取り付けられています。
CS650は、伝搬時間、信号減衰、温度を測定します。次に、誘電率、体積含水率、バルク電気伝導率がこれらの生の値から導き出されます。
測定された信号減衰は、反射検出、つまり伝搬時間測定に対する損失の影響を補正するために使用されます。この損失効果補正により土壌固有のキャリブレーションを行うことなく、バルクECが≤3 dS m-1の土壌中の正確な含水率測定が可能になります
土壌バルクの電気伝導率も減衰測定から計算されます。エポキシ表面近くのプローブロッドと熱接触しているサーミスタは、温度を測定します。センサを水平に設置することで、含水率と同じ深さで正確な土壌温度測定が可能です。他の向きの温度測定は、エポキシ体へのロッド入口付近の温度測定になります。

 

仕様

測定項目 土壌電気伝導率 (EC)、比誘電率、体積水分含有量 (VWC)、土壌温度
必要なシステム 測定システム
土壌適合性 感知容積が大きい (> 6 L) 長いロッドは、低から中程度の電気伝導率の土壌に適しています。
ロッド 交換不可
センサ 互換性なし
感知範囲 7800 cm3 (各プローブ ロッドの周囲半径約 7.5 cm、ロッドの端から 4.5 cm)
電磁 CE 準拠
静電気放電およびサージに対する保護に関する EN61326 要件を満たしています。
動作温度範囲 -50° ~ +70°C
センサ出力 SDI-12、シリアル RS-232
ウォームアップ時間 3 秒
測定時間 測定に 3 ミリ秒、SDI-12 コマンドの完了に 600 ミリ秒
電源要件 6 ~ 18 Vdc (12 Vdc で 45 mA を供給できる必要があります。)
最大ケーブル長 610 m (2000 フィート) 同じデータロガーのCポートに接続された最大 25 個のセンサの合計長さ
ロッド間隔 32 mm (1.3 in.)
侵入保護等級 IP68
ロッド直径 3.2 mm (0.13 in.)
ロッド長さ 300 mm (11.8 in.)
プローブヘッド寸法 85 x 63 x 18 mm (3.3 x 2.5 x 0.7 in.)
ケーブル重量 35 g / メートル (0.38 oz / ft)
プローブ重量 280 g (9.9 oz) ケーブル除く

消費電流

アクティブ (3 ms)
  • 45 mA (通常) (@ 12 Vdc)
  • 80 mA (@ 6 Vdc)
  • 35 mA (@ 18 Vdc)
静止 135 µA (通常) (@ 12 Vdc)

EC

溶液 EC の範囲 0 ~ 3 dS/m
バルク EC の範囲 0 ~ 3 dS/m
正確度 ±(読み取り値の5% + 0.05 dS/m)
精密度 BECの0.5%

比誘電率

範囲 1 ~ 81
正確度
  • ±(読み取り値の2% + 0.6) 溶液 EC ≤ 3 dS/m の場合 1 ~ 40
  • ±1.4 (溶液 EC ≤1 dS/m の場合 40 ~ 81)
精密度 < 0.02

体積含水率

範囲 0 ~ 100% (M4 コマンド使用時)
水分含有量の正確度
  • ±1% (土壌固有の校正付き)
  • ±3% (工場出荷時の VWC モデルで典型的) 溶液 EC < 3 dS/m の場合
精密度 < 0.05%

地温

範囲 -50° ~ +70°C
分解能 0.001°C
正確度
  • ±0.1°C (プローブ本体が土壌に埋め込まれている場合の一般的な土壌温度 [0 ~ 40°C] の場合)
  • ±0.5°C (全温度範囲の場合)
精密度 ±0.02°C

互換性

注意: 以下は代表的な互換性情報を示しています。互換性のある製品や互換性のない製品をすべて網羅したリストではありません。

Data Loggers

製品 互換性 注意
CR1000 (リタイア)
CR1000X (リタイア)
CR300 (リタイア)
CR3000 (リタイア)
CR310
CR350
CR6
CR800 (リタイア)
CR850 (リタイア)

互換性に関する追加情報

RF(無線周波数)に関する考慮すべき事柄

外部RFソース

外部 RF ソースはプローブの動作に影響を与える可能性があります。したがって、プローブは、AC 電源ラインやモータなどの重要な RF ソースから離れた場所に設置する必要があります。

プローブ間の干渉

標準データロガー SDI-12 「M」 コマンドを使用する場合、複数の CS655 プローブを 4インチ以内に設置できます。SDI-12「M」コマンドでは、一度に有効にできるプローブは1つだけです。

オプションの取り付けツール

CS650Gを使用すると、密度が高い土壌や岩の多い土壌でも土壌水センサを簡単に挿入できます。CS650Gを使用しない場合、強い力を加えてセンサを挿入すると損傷する可能性があります。センサのロッドを挿入するための下穴を開けることができます。

ダウンロード

CS650 / CS655 Firmware v.2 (429 KB) 02-12-2015

Current CS650 and CS655 firmware. 

Note:  The Device Configuration Utility and A200 Sensor-to-PC Interface are required to upload the included firmware to the sensor.

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よくある質問

CS650に関するよくある質問の数: 54

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  1. CS650 および CS655 は、出荷日から 12 か月間、通常の使用およびサービスにおいて材料および製造上の欠陥がないことに対して Campbell Scientific によって保証されます。詳細については、CS650/CS655 マニュアルの「Warranty」セクションを参照してください。

  2. Campbell Scientific では、センサのロッドを短くすることは強くお勧めしません。センサ ヘッドの電子機器は、30 cm のロッドで動作するように最適化されています。これらのロッドを短くすると、周期平均が変わります。その結果、ファームウェアの方程式が無効になり、不正確な読み取り値が表示されます。

  3. Campbell Scientific では、センサ ケーブルの接合は推奨していません。センサはカスタム ケーブル長で注文できますが、Campbell Scientific では、アプリケーションに適した長さの購入を推奨しています。センサ ケーブルを長くする必要がある場合は、接合よりもジャンクション ボックス (可能な場合) の方が適しています。

    注意: DIYによる延長はセンサの保証が無効になりますが、ジャンクション ボックスではセンサが変更されないため、保証は無効になりません。

  4. はい。センサの電子機器にはサージ保護が組み込まれています。センサは、デジタル I/O の 42 オームのライン対アースで 2 kV のサージ、電源の 12 オームのライン対アースで 2 kV のサージに耐えます。また、ロッドの 2 オームのライン対アースで 2 kV のサージにも耐えます。

    追加のサージ保護が必要な場合は、取り付けハードウェア付きの SVP100 サージ電圧プロテクター DIN レールの使用を検討してください。

  5. はい、ただし鉢は大きくなければなりません。CS650 と CS655 は、ロッドから 10 cm (4 インチ) 離れた場所から水を検知できます。鉢の直径が 20 cm (8 インチ) 未満の場合、センサは鉢の周囲の空気を検知する可能性があり、水分含有量を過小評価する可能性があります。また、鉢植えの土には一般に有機物と粘土が多く含まれているため、土壌固有の調整が必要になる可能性があります。

  6. CS650 と CS655 は、水位を測定するのに理想的なセンサではありません。ただし、これらのセンサは、空気/水界面の誘電率の急激な変化には反応します。校正を行うことで、周期平均または誘電率の読み取り値を、空気/水界面があるセンサ ロッドに沿った距離に関連付けることができます。これにより、水位を判定できます。水の誘電率は温度に依存するため、正確な結果を得るには温度補正が必要になります。

  7. いいえ。CS650 および CS655 のファームウェアで体積水分含有量を決定するために使用される方程式は Topp ら (1980) の方程式であり、これはさまざまな鉱物土壌に有効ですが、通常、有機物含有量と粘土含有量が高い人工土壌には必ずしも有効ではありません。このタイプの土壌では、ファームウェアの標準方程式は水分含有量を過大評価します。

    人工土壌で CS650 または CS655 を使用する場合は、土壌固有のキャリブレーションを実行することをお勧めします。土壌固有のキャリブレーションの実行の詳細については、CS650/CS655 マニュアルの「The Water Content Reflectometer Method for Measuring Volumetric Water Content」セクションを参照してください。期間平均と体積水分含有量を関連付ける線形方程式または二次方程式が適しています。

  8. いいえ。温度センサは、センサのエポキシ ヘッドの内側、ロッドの隣にあります。ステンレス ロッドは熱伝導性がないため、報告される土壌温度の測定値は実際にはセンサ ヘッドの温度です。CS650 または CS655 を水平に設置する場合 (推奨される方法)、センサ ヘッドは土壌と同じ温度になり、土壌温度の値は正確になります。ただし、センサが垂直に設置されている場合、またはセンサ ヘッドが地上にある場合、土壌温度の測定値は正確ではありません。センサの向きが不明であるため、ファームウェアに温度補正は書き込まれていません。

  9. CS650 または CS655 の電子部品やロッドの損傷は、これらのコンポーネントがエポキシで固められているため修復できません。一方、ケーブルの損傷は修復できる可能性があります。詳細については、修理と校正のページを参照してください。

  10. いいえ。ファームウェアで論理テストを無効にすることはできません。土壌の状態により NAN 値が頻繁に発生する場合は、土壌固有のキャリブレーションを実行して良好な結果が得られる可能性があります。

    誘電率は報告されているが体積水分含有量の値が NAN である場合、Campbell Scientific では、誘電率を水分含有量に変換する土壌固有のキャリブレーションを推奨しています。これにより、ファームウェアで行われるバルク電気伝導率補正を利用できます。

    誘電率と体積水分含有量の両方に NAN 値がある場合は、期間平均を体積水分含有量に直接変換するキャリブレーションを実行できる可能性があります。

    土壌固有のキャリブレーションの実行の詳細については、CS650/CS655 マニュアルの「The Water Content Reflectometer Method for Measuring Volumetric Water Content」セクションを参照してください。土壌固有の方程式が決定されたら、データロガー プログラムにプログラムするか、スプレッドシートで使用して土壌水分含有量を計算できます。

ケーススタディ

フロリダ: 道路基盤監視
エバーグレーズ国立公園は、米国最大の熱帯自然保護区で、南フロリダの湿地帯の脆弱な生態系を保護するために設立されました。この公園は、世界遺産、生物圏保護区、国際的に重要な湿地帯として同時に登録されている世界 3 か所のうちの 1 つです。エバーグレーズはビスケーン帯水層の涵養地帯の上にあり、南フロリダの淡水供給の大部分の源となっています。 1920 年代にフロリダ州マイアミの西に米国ハイウェイ 41 (「タミアミ トレイル」) が建設される前は、淡水はフロリダ州を南に自由に流れ、エバーグレーズの湿地帯に水を供給していました。タミアミ トレイルは実質的に水の流れを遮断し、水はマイアミやその他の近隣の都市に転用され、農業や住宅用に沼地を排水する計画が立てられました。公園内の淡水の水位が下がると、塩水が侵入し、エバーグレーズの生態系が損なわれ、公園内の生物多様性に悪影響を及ぼします。公園の生態系の保護に費やされた 1 ドルごとに 4 ドルの利益がもたらされると推定されています。 消滅しつつあるエバーグレーズを守るため、1930......続きを読む
フランス: ダイナミックなアグリボルタイズム
アグリボルタイクスまたはデュアルユースソーラーは、農作物(ブドウ栽培、樹木栽培、畑作物、または市場向け園芸)と太陽光発電パネルを同じ表面積に組み合わせたシステムであり、高い位置に配置され、植物の生理学的ニーズに応じて制御されます。この革新的な技術は、植物上の気候を変更してクリーンで再生可能で低コストの電力を生産することで、農業生産を向上させることを目的としています。Sun'R社が運営するSun'Agriプログラムの一環として、IRSTEA(UMR G-eau、モンペリエ)は、水の消費量を減らし、農業における水の使用効率を高めることを目的として、可変傾斜の太陽光発電パネルによって作物に作られる日陰の重要性を研究しています。最終的に、この研究は、太陽光発電パネルの傾斜による日陰管理を最適化するために、作物の発育と水収支モデルを適応および供給するのに役立ちます。この最適化により、農業の収穫量(量および/または品質)が向上し、再生可能エネルギーの開発が促進され、水資源を節約しながら土地利用の効率が最大化されるはずです。 この目標を達成するために、ADEME が資金を提供する Sun'Agri 3 投資プログラムの一環として、南フランスの畑作物、ブドウ、野菜、リンゴの木に 4 つの農業用発電装置が建設済みまたは建設予定です。これらの装置には、次の機能を実現する Campbell Scientific の機器が装備されています。 SP1110 放射センサー、CS215 温湿度計、ARG100 雨量計、風速計を使用した日陰が微気候と蒸発散に与える影響の評価......続きを読む

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