CS655 Sonde réflectométrique de teneur en eau du sol (12 cm)

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1. What are the major differences between the CWS655 and the CS655?

   The CWS655 is a wireless sensor with measurement electronics, radio, and power supply all integrated in a single device. The CWS655, however, requires the use of a CWB100 base station radio connected to a datalogger. Only the rods of the CWS655 should be buried in the soil; burying the body of the CWS655 will prevent the sensor from communicating with the CWB100.

   The CS655 is a cabled multiparameter smart sensor that sends data by RS-232 serial or SDI-12 communication through a direct connection to a datalogger. The CS655 is suitable for burial at any depth.

2. Do the CS650 and the CS655 correct readings for temperature changes?

   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.  

3. Comment les lectures CS650 ou CS655 doivent-elles être corrigées pour la température ?

   Le manuel des CS650/CS655 donne une correction en température qui fonctionne dans du sable grossier, mais elle doit être utilisée avec précaution avec d'autres types de sol. Si une correction de température est nécessaire, il est préférable de déterminer une correction de température spécifique au sol.

   Lors de la correction de la température, les effets suivants contribuent à la sortie du capteur :

   • L'effet de la température sur l'électronique de mesure à l'intérieur de la tête du capteur. Il s'agit d'un effet relativement faible par rapport aux autres effets de température.
   • La variation de la permittivité diélectrique de l'eau avec la température. À 0°C, la permittivité de l'eau est d'environ 88, à 20°C, elle est d'environ 80 et à 70°C, elle est d'environ 64. Si le capteur est dans un sol à n'importe quelle teneur en eau donnée, la perméabilité changeante de l'eau entraînera une moyenne de la période à 0°C supérieure à celle de 20°C. Le même sol aura une moyenne inférieure à 70°C qu'à 20°C. En d'autres termes, le capteur surestime le contenu de l'eau à des températures plus froides et le sous-estime à des températures plus chaudes. Cependant, cela ne s'applique que si la conductivité électrique est négligeable.
   • La variation de la teneur en eau comme eau liée est capturée et relâchée. Dans les sols à forte teneur en argile, une partie de l'eau est partiellement ou totalement immobilisée par des charges électriques à la surface des minéraux argileux. La quantité d'eau liée dépend de la température et peut avoir un faible effet sur les lectures du capteur.
   • L'effet de la température sur la conductivité électrique (EC) sur la moyenne de la période. La conductivité électrique augmente avec la température; À mesure qu'elle augmente, elle diminue la moyenne de la période.

   L'interaction de ces effets peut être compliquée. Par exemple, pendant l'augmentation de la température, deux choses se produisent en même temps: la baisse de la permittivité de l'eau diminue la moyenne de la période et l'EC croissante augmente la moyenne de la période. Le résultat net est de savoir si la moyenne de la période augmente ou diminue en fonction de la conductivité du sol et des contributions des autres effets de température.

4. Do the CS650 and the CS655 have surge protection?

   Yes. There is surge protection built into the sensor electronics. The sensor survives a surge of 2 kV at 42 ohm line-to-ground on digital I/O and 2 kV at 12 ohm line-to-ground on power. It also survives a surge of 2 kV at 2 ohm line-to-ground on the rods.

   If additional surge protection is required, consider using the SVP100 Surge Voltage Protector DIN Rail with Mounting Hardware. 

5. Les CS650 et CS655 peuvent-elles être réparées ?

   Les dommages sur l'électronique de la CS650 ou à l'électronique du CS655 ou aux tiges ne peuvent être réparées car ces composants sont placés dans l'époxy. Les dégâts sur les câbles, d'autre part, peuvent éventuellement être réparés. Pour plus d'informations, reportez-vous à la page Réparation et étalonnage.

6. When a CS650 or a CS655 is put in water, why does the volumetric water content read NAN?

   The dielectric of water at room temperature is close to 80. The firmware for both the CS650 and the CS655 is programmed to change volumetric water content to NAN or 9999999 when the permittivity measurements are greater than 42. When testing in water, look at the permittivity reading rather than the water content reading. If a test is being done for functionality, pull the sensor about halfway out of the water to see both permittivity and volumetric water content readings.

7. With the CS650 and the CS655, where is the water content measurement made?

   The volumetric water content reading is the average water content over the length of the sensor’s rods.

8. With the CS650 and the CS655, where is the electrical conductivity measurement made?

   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.

9. Les tiges du CS655 peuvent-elles être raccourcies ?

   Campbell Scientific ne recommandepas le raccourcissement des tiges du capteur. L'électronique dans la tête du capteur a été optimisée pour fonctionner avec des tiges de 12 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.

10. Can the CS650 and the CS655 measure water content between 0 and 0.05?

    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.