Plus précise dans les sols à forte valeur de CE
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Le CS650 est un capteur intelligent multiparamètre qui utilise des techniques innovantes pour mesurer la teneur en eau volumétrique, la conductivité électrique et la température du sol. Il envoie un signal SDI-12 que beaucoup de nos centrales de mesure peuvent recevoir.
Lire la suiteAvantages et caractéristiques
- Mesures de précision de la teneur en eau dans les sols jusqu'à une EC de 3 dS m -1
- Large volume de mesure pour réduire les erreurs
- Mesures corrigées pour les effets de la texture du sol et de la conductivité électrique
- Estimations de la teneur en eau du sol pour une large gamme de sols
- Capteur polyvalent-mesure de la permittivité diélectrique, la conductivité électrique (EC) et de la température du sol
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Description technique
La sonde est constituée de deux tiges en acier inoxydable de 30 cm, connectées à un circuit imprimé. Le circuit imprimé est encapsulé dans de l'époxy et un câble blindé câblé à ce circuit, permet de connecter la sonde à une centrale de mesure.
La sonde CS650 mesure le temps de propagation, l’atténuation du signal et la température. La permittivité diélectrique, la teneur en eau volumétrique et la conductivité diélectrique sont ensuite déterminées à partir de ces valeurs brutes.
La mesure de l’atténuation du signal permet de corriger le temps pour lequel la réflexion de l’onde est détectée. Cette correction permet d’améliorer la mesure du temps de propagation. Par conséquent, il est possible de mesurer des teneurs en eau précises sans étalonnage préalable de la sonde dans des sols dont la conductivité ≤3 dS m-1. La conductivité électrique est également calculée par la mesure de l’atténuation du signal.
Une thermistance, en contact thermique avec une tige de la sonde placée, près de la surface de l'époxy, mesure la température. L'installation horizontale du capteur permet une mesure de température du sol et de la teneur en eau volumétrique précise pour la profondeur considérée. La mesure de température dans d'autres orientations sera celle de la région près de l'entrée de la tige située à proximité du boîtier en époxy.
Les abréviations suivantes sont utilisées dans le texte :
CE = Conductivité électrique
VWC = Teneur en eau volumique.
in. = pouce
ft = pied
Spécifications
| Mesures effectuées | Conductivité électrique (EC), permittivité diélectrique relative, teneur en eau volumétrique (VWC) et température du sol |
| Équipement requis | Centrale de mesure |
| Type de sol | Les tiges longues avec un grand volume de détection (> 6 L) conviennent aux sols avec une conductivité électrique faible à modérée. |
| Tiges | Non remplaçable |
| Capteurs | Non interchangeable |
| Volume mesuré | 7800 cm3 (~7.5 cm de rayon autour de chaque tige et 4,5 cm en bout de tige) |
| Compatibilité Électromagnétique |
Conforme à la norme CE (EN61326 vis à vis de la protection contre les décharges électrostatiques.) |
| Température de fonctionnement | -50°C à +70°C |
| Sortie du capteur | SDI-12; série RS-232 |
| Temps de chauffage | 3 s |
| Temps de mesure | 3 ms pour la mesure ; 600 ms pour effectuer la commande SDI-12 complète |
| Tension d'alimentation requise | 6 à 18 Vcc (a besoin de 45 mA @ 12 Vcc.) |
| Longueur de câble maximum | 610 m en combinant jusqu’à 25 capteurs connectés au même port de contrôle d’une centrale de mesure. |
| Espacement entre les tiges | 32 mm (1.3 in.) |
| Indice de protection | IP68 |
| Diamètre des tiges | 3,2 mm (0.13 in.) |
| Longueur des tiges | 300 mm (11.8 in.) |
| Dimensions de la tête de la sonde | 85 x 63 x 18 mm (3.3 x 2.5 x 0.7 in.) |
| Poids du câble | 35 g par m (0.38 oz par ft) |
| Poids de la sonde | 280 g (9.9 oz) sans câble |
Consommation en courant |
|
| Active (3 ms) |
|
| Au repos | 135 µA typiquement (@ 12 Vcc) |
Conductivité électrique |
|
| Gamme pour solution CE | 0 à 3 dS m-1 |
| Gamme CE globale ou volumique | 0 à 3 dS m-1 |
| Exactitude de mesure | ±(5% de lecture + 0,05 dS m-1) |
| Fidélité de mesure | 0,5% de la CEV (CE volumique) |
Permittivité diélectrique relative |
|
| Gamme de mesure | 1 à 81 |
| Exactitude de mesure |
|
| Fidélité de mesure | < 0,02 |
Teneur en eau volumique |
|
| Gamme de mesure | 0 à 100% (avec la commande M4) |
| Exactitude de mesure de la teneur en eau |
|
| Fidélité de mesure | < 0,05% |
Température du sol |
|
| Gamme de mesure | -50°C à +70°C |
| Résolution | 0,001°C |
| Exactitude de mesure |
|
| Fidélité de mesure | ±0,02°C |
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
Considérations sur les interférences
Sources externes d'interférences
Une source extérieure d'interférences peut affecter le bon fonctionnement de la sonde. Ainsi la sonde doit être placée loin d’une source d'interférences, d’une ligne électrique ou d’un moteur.
Interférences entre les sondes
Plusieurs sondes CS650 peuvent être installées à 10 cm l'une de l'autre, à condition d'utiliser la commande standard "M" de l'instruction SDI-12 de la centrale de mesure. La commande "M" de l'instruction SDI-12 permet qu'à une seule sonde d'être activée à la fois.
Outil d'installation
CS650G
Le CS650G (référence 009746) rend l'insertion de la sonde dans le sol plus facile dans les sols compactes ou rocheux. Cet outil peut être martelé dans le sol avec une force qui pourrait endommager le capteur si le CS650G n'était pas utilisé. Il permet de réaliser des ''avant trous" dans lesquels les tiges des sondes peuvent ensuite être insérées. Le CS650G remplace le pilote et le guide d'insertion.
Documents à télécharger
Brochures
Notes techniques
Applications
Vidéos & Tutoriels
Téléchargements
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.
FAQ
Nombre de FAQ au sujet de(s) CS650: 53
Développer toutRéduire tout
-
Campbell Scientific ne recommande pas expressement de raccourcir les tiges du capteur. L'électronique dans la tête du capteur a été optimisée pour fonctionner avec des tiges de 30 cm de long. Le raccourcissement de ces tiges changera la moyenne de la période. Par conséquent, les équations dans le firmware deviendront invalides et donneront des lectures inexactes.
-
The bulk electrical conductivity (EC) measurement is made along the sensor rods, and it is an average reading of EC over that distance at whatever depth the rods are placed.
-
Period average and electrical conductivity readings were taken with several sensors in solutions of varying permittivity and varying electrical conductivity at constant temperature. Coefficients were determined for a best fit of the data. The equation is of the form
Ka(σ,τ) = C0*σ3*τ2 + C1*σ2*τ2 + C2*σ*τ2 + C3*τ2 + C4*σ3*τ + C5*σ2*τ + C6*σ*τ + C7*τ + C8*σ3 + C9*σ2 + C10*σ + C11
where Ka is apparent dielectric permittivity, σ is bulk electrical conductivity (dS/m), τ is period average (μS), and C1 to C11 are constants.
-
Probably not. The principle that makes these sensors work is that liquid water has a dielectric permittivity of close to 80, while soil solid particles have a dielectric permittivity of approximately 3 to 6. Because the permittivity of water is over an order of magnitude higher than that of soil solids, water content has a significant impact on the overall bulk dielectric permittivity of the soil. When the soil becomes very dry, that impact is minimized, and it becomes difficult for the sensor to detect small amounts of water. In air dry soil, there is residual water that does not respond to an electric field in the same way as it does when there is enough water to flow among soil pores. Residual water content can range from approximately 0.03 in coarse soils to approximately 0.25 in clay. In the natural environment, water contents below 0.05 indicate that the soil is as dry as it is likely to get. Very small changes in water content will likely cause a change in the sensor period average and permittivity readings, but, to interpret those changes, a very careful calibration using temperature compensation would need to be performed.
-
La CS650 et la CS655 peuvent détecter l'eau aussi loin que 10 cm de sable humide. Cette distance diminue lorsque le sol sèche jusqu'à environ 4 cm de sable sec. En pratique, une profondeur de 5 cm donnera une lecture de la teneur en eau qui se trouve dans la spécification de précision du capteur, même si une petite quantité d'air près de la surface du sol est détectée et calculée en moyenne dans la lecture.
Note : Campbell Scientific ne recommande pas d'installer le capteur à une profondeur inférieure à 5 cm.
-
Les capteurs CS650 et CS655 sont lus à la fois en utilisant les commandes SDI-12. Par conséquent, ils ne sont jamais actifs en même temps et ne s'interfèrent pas électriquement. Lors de l'installation de capteurs très proches, une recommandation est de les maintenir à au moins 10 cm de distance.
-
Oui, mais les pots devront être importants. Les CS650 et CS655 peuvent détecter l'eau aussi loin que 10 cm (4 in.) des tiges. Si le pot a un diamètre inférieur à 20 cm, le capteur pourrait potentiellement détecter l'air autour du pot, ce qui sous-estimerait la teneur en eau. En outre, les sols en pot sont généralement riches en matière organique et en argile, ce qui provoque le besoin probable d'un étalonnage spécifique du sol.
-
No. The abrupt permittivity change at the interface of air and saturated soil causes a different period average response than would occur with the more gradual permittivity change found when the sensor rods are completely inserted in the soil.
For example, if a CS650 or a CS655 was inserted halfway into a saturated soil with a volumetric water content of 0.4, the sensor would provide a different period average and permittivity reading than if the probe was fully inserted into the same soil when it had a volumetric water content of 0.2.
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With regard to the CS650 and the CS655, is there a generic calibration equation for artificial soil?
No. The equation used to determine volumetric water content in the firmware for the CS650 and the CS655 is the Topp et al. (1980) equation, which works for a wide range of mineral soils but not necessarily for artificial soils that typically have high organic matter content and high clay content. In this type of soil, the standard equations in the firmware will overestimate water content.
When using a CS650 or a CS655 in artificial soil, it is best to perform a soil-specific calibration. For details on performing a soil-specific calibration, refer to “The Water Content Reflectometer Method for Measuring Volumetric Water Content” section in the CS650/CS655 manual. A linear or quadratic equation that relates period average to volumetric water content will work well.
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No. The temperature sensor is located inside the sensor’s epoxy head next to one of the sensor rods. The stainless-steel rods are not thermally conductive, so the reported soil temperature reading is actually the temperature of the sensor head. If the CS650 or the CS655 is installed horizontally, which is the preferred method, then the sensor head will be at the same temperature as the soil, and the soil temperature value will be accurate. However, if the sensor is installed vertically, and/or with the sensor head above ground, the soil temperature reading will be less accurate. Because the sensor orientation is not known, no temperature correction was written into the firmware.
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