Pas de maintenance nécessaire
Aperçu
La 229 est une sonde qui mesure le potentiel hydrique du sol de -10 à -2500 kPa. Elle nécessite une connexion soit au module de courant d'excitation CE4 ou CE8. Une centrale de mesure de Campbell Scientific commande le module d'excitation de courant, mesure la sonde, et calcule le potentiel matriciel de l'eau dans le sol.
Lire la suiteAvantages et caractéristiques
- Compatible avec la plupart des centrales de mesure de Campbell Scientific
- Mesure une large gamme de potentiel matriciel
- Mesures non affectés par la présence de sels dans le sol
- Longue durée de vie, sans maintenance
- Compatible avec les multiplexeurs de la série AM16/32 permettant la mesure de plusieurs capteurs
Images
Description technique
Le capteur de potentiel hydrique matriciel 229 est constitué d'un élément chauffant et d'un thermocouple placé dans de l'époxy, dans une aiguille hypodermique, qui est enfermée dans une matrice céramique poreuse.
Pour calculer le potentiel matriciel de l'eau dans le sol, un module d'excitation courant CE4 ou CE8 applique un courant à l'élément chauffant du 229 de 50 mA, et le thermocouple du 229 mesure l'élévation de la température. L'ampleur de l'élévation de la température varie en fonction de la quantité d'eau dans la matrice de céramique poreuse, qui change en fonction de l'état du sol, s'il est sec ou saturé en eau. Le potentiel matriciel de l'eau est déterminée par l'application d'une équation polynomiale de second ordre en fonction de l'élévation de la température. Les utilisateurs doivent individuellement étalonner chacun de leurs capteurs 229 en fonction du type de sol dans lequel les capteurs résideront.
Une mesure de la température de référence est nécessaire pour la mesure du thermocouple 229. Le capteur de température intégré dans bon nombre de bornier de nos centrales de mesure fournit généralement cette mesure.
Spécifications
| Plage de température de fonctionnement | -5°C à +30°C |
| Plage de température ambiante normale | -40°C à +70°C |
| Gamme de mesure | -10 à -2500 kPa |
| Temps de mesure | 30 s (typical) |
| Type de thermocouple | Cuivre/constantan (type T) |
| Résistance du chauffage | ~34 Ω |
| Résolution | ~1 kPa (à des potentiels matriciels < -100 kPa) |
| Diamètre | 1,5 cm |
| Longueur | 6,0 cm |
| Poids | 10 g |
| Poids du câble | ~23 g/m |
Compatibilité
Veuillez noter : Ce qui suit montre des informations de compatibilité générales. Ce n'est pas une liste complète de tous les produits compatibles.
Centrale de mesure
| Produits | Compatibilité | Note |
|---|---|---|
| CR1000 (obsolète) | ||
| CR1000X | ||
| CR300 | ||
| CR3000 (obsolète) | ||
| CR310 | ||
| CR350 | ||
| CR6 | ||
| CR800 (obsolète) | ||
| CR850 (obsolète) |
Informations de compatibilité supplémentaires
Modules d'excitation courant
Soit un module d'excitation en courant CE4 ou CE8 est nécessaire pour fournir un courant constant à l'élément de chauffage de la 229. Le CE4 et CE8 ne diffèrent que par le nombre de capteurs 229, qui peuvent être connectés Les modules CE4 peuvent accueillir un maximum de quatre 229, et les modules CE8 peuvent accueillir au maximum huit 229. Les deux modules nécessitent une source d'alimentation de 12 Vcc.
Multiplexeurs
Dans les applications qui nécessitent plus de capteurs, la sortie (s) du CE4 ou CE8 peuvent être connectées en plus grand nombre sur les multiplexeurs de la série AM16/32, car il a des sorties, élargissant considérablement la capacité du système de mesure. Si vous utilisez les multiplexeurs, l'utilisateur doit être conscient que des courants de commutation de plus de 30 mA vont dégrader les surfaces de contact des relais mécaniques. Par conséquent, la centrale de mesure doit être programmée pour éteindre le module de courant d'excitation avant la commutation des voies de multiplexage afin de protéger les relais du multiplexeur.
Considerations sur les centrales de mesure
Une voie différentielle et une voie de courant d'excitation par sonde sont nécessaires. Chaque module de courant d'excitation CE4 ou CE8 nécessite un port de contrôle de la centrale d'acquisition.
Programmation
Le 229 est mesuré par une séquence d'instructions de la centrale de mesure, lorsque le thermocouple est mesuré à 0 s, 1 s, et 30 s, tandis qu'un courant de 50 mA est appliqué à l'élément chauffant. Ce courant est fourni par le module d'excitation de courant CE4 ou CE8. La montée en température lors du chauffage est reliée au potentiel matriciel de l'eau du sol.
Température de mesure de référence
Une mesure de la température de référence est requise. Les options pour mesurer la température de référence sont les suivantes :
- Thermistance intégrée aux borniers des CR800, CR850, CR1000, CR3000, ou CR5000
- PRT intégrée au bornier du module CR9050 ou
- du module d'entrée CR9051E pour la centrale de mesure et de contrôle CR9000X
- PRT intégrée au bornier de la carte d'entrée CR723T de la centrale de mesure et de contrôle CR7
- Thermistance CR10XTCR qui se connecte sur le bornier de la CR10X
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FAQ
Nombre de FAQ au sujet de(s) 229: 9
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Very low values for dT, especially negative values, indicate that the 229-L sensor is not heating during the measurement time. The most likely causes are damage to the heater wires, one or more loose wires, or a failure of the constant current excitation module.
The first check to make is of the heater wire itself. With an ohmmeter, measure the resistance between the black and green wires on the 229-L. The resistance should read approximately 33 to 36 ohm. An off-scale or infinite reading indicates a break in the heater wire. A low reading could indicate a short in the heater wire. In both of those cases, the fix would be to dig up the sensor wire and examine it for damage.
The next check is to make sure that there are good electrical connections in the following locations:
- where the black and green sensor wires connect to the constant current interface or to a multiplexer
- where the multiplexer common wires connect to the constant current interface
- where the constant current interface connects to the datalogger 12V, G, and control port
Each of those wires should have approximately a quarter inch of bare copper securely connected to its terminal.
Finally, the CE4 or CE8 constant-current module can be checked with a multimeter to make sure it is putting out 50 mA. Measure the voltage between the 12V and ground terminal screws to make sure that the constant current module is receiving power from the datalogger. Next, temporarily move the wire connecting the datalogger control port with the CTRL channel to a 5 V channel on the datalogger to force the module to be on all the time, so that the current output can be measured. Set the multimeter to measure milliamps, and measure the current. It should be 50 mA ± 1 mA. If the current output is outside that range, the constant current module needs to be repaired or replaced.
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For details and sample programs, see the "Example Programs" section of the 229-L manual.
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Yes. Campbell Scientific recommends measuring and recording the temperature of the sensor before turning on the heater. That reading can be used as a soil temperature reading. As long as matric potential measurements are not made more frequently than once every 15 minutes, there will be no significant heat buildup in the sensor, and the sensor temperature will be the same as the soil temperature.
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At this time, Campbell Scientific does not offer a calibration service for the 229-L. There are companies that offer this service. Contact Campbell Scientific for details.
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The heating element is made of Evanohm wire. The element is encased in epoxy inside a stainless-steel hypodermic needle and is not exposed to the corrosive environment. Therefore, that part of the sensor should not fail in five years. However, the sensor cable and the ceramic matrix might suffer damage after being exposed to a corrosive environment for five years.
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If all the errors were summed in a worst case scenario, the thermocouple accuracy would be ±0.5°C. For an extended discussion about thermocouple measurements, refer to the "Thermocouple Measurements" section in the datalogger manual.
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The heater wire itself should read around 33 ohm for resistance, but the green and black wires connected to the heater wire will also add resistance to the reading. The longer the sensor cable, the greater the resistance reading will be. Therefore, readings of 37 to 48 ohm are within the normal range. A resistance reading of infinity or of less than 33 ohm would be caused by a break or short in the sensor cable and would be cause for concern.
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De nombreux capteurs Campbell Scientific sont disponibles avec différentes options de terminaison de câble. Ces options comprennent les éléments suivants :
- Par défaut le câble du capteur se termine par des fils étamés, qui se connectent directement au bornier d'un multiplexeur ou d'une centrale de mesure.
- Vous pouvez choisir d'avoir un connecteur qui se fixera sur une embase sur votre coffret pré-câblé, dans ce cas il faut prendre l'option 03C (référence : 009384) ou 02C (on utilisera un connecteur 02C (référence : 009551) pour un panneau solaire par exemple).
- Certains systèmes de mesure comme le CS110, les stations météorologiques ET107 ou l'ET106 ont des connecteurs spéciaux.
- Pour les capteurs sans fil de la série CWS (il existe des connecteurs pour le module CWS900E en option), cela permet de connecter un capteur à l'interface sans fil CWS900E.
Note : La disponibilité des options de terminaison du câble varie selon le capteur. Par exemple, les capteurs peuvent avoir aucune, deux ou plusieurs options à choisir. Si une option souhaitée n'est pas répertoriée pour un capteur spécifique, contactez Campbell Scientific pour obtenir de l'aide.
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Voir le chapitre 6 du manuel du 229 pour de plus amples détails (campbellsci.com/documents/manuals/229.pdf).
Applications
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