EMS81多通道树木连续生长及茎流测量系统

一、简介

EMS81多通道树木连续生长及茎流测量系统由MicroSet 8X控制单元、SF81茎流传感器及不锈钢加热电极片等组成，用于直径12cm以上的树干茎流监测，同步监测树干连续生长。EMS81作为一个完整的监测单元，既可以每个单元单独工作，监测一颗树木的茎流；也可选配多个单元组成复合监测系统同时监测不同距离之间多株树木的茎流和树干连续生长，整个复合系统可统一供电也可每个单元单独供电。

对于大径级树木、相对不规则的树干或土壤水分不均一的林分如斜坡上的树干等，建议选配2个树干茎流监测单元，安装在相对的位置上（如阳面和阴面），测得的平均值作为整株树干的茎流。

二、工作原理

树木茎流测量根据热平衡原理，THB (Tissue heat balance) 加热技术，树干内部木质部直接加热，利用电极片间流经木质部的电流加热树木木质部组织，电极片温度由插针式温度传感器监测，能量需求与茎流量成比例，发热能量（mW）通过专业软件换算成茎流值。热平衡原理可描述为：输入能量等于散失的传导热与茎流温度的升高，用公式表示如下：

P = Q·dT·cw + dT·z

公式中P为输入能量（W），Q为茎流速度（Kg/秒），dT为测量点温度差（K），cw为水的比热（J.kg-1.K-1），z为测量点传导热丧失系数（W.K-1）。THB法不需要任何校准，测量的茎流为kg/hr，适于直径12cm以上的树木茎流观测。

三、组成及分类

1、EMS81 生长及茎流测量系统---Microset8X数据采集器、茎流传感器（SF81）、DRL26E茎秆连续生长传感器（65mm）、不锈钢电极、防护罩、安装工具、防水机箱。

2、EMS81 小茎秆网络茎流测量系统---SF8X数采、N2N网络传出模块、茎流传感器（SF81）、防护罩、不锈钢电极、安装工具、防水机箱。

四、特色及优势

• THB加热技术，3+1电极片直接加热，高精度、高稳定性、高分辨率、低能耗，能耗随茎流增大而增大，不会产生树干组织过热问题

• 每个EMS81即可作为一个独立的监测单元，也可组成复合多通道系统，以灵活安装监测不同距离及不同林分的茎流和生长，估算蒸腾作用及水通量

• 小安装树木直径12cm

• 数据存储1年（10min采集间隔）

• 红外数据下载，简便易行

• 配备免费软件，可设置数采、下载和显示数据图表及统计分析

五、技术参数：

1、SF81茎流传感器

1)  测量范围：0~0.25 kg/h/cm

2) 电极片：25mm*1mm*60/70/80mm，对应25mm、35mm和45mm木质部深度，以适用于不同径级类型的树木

3）电极间距：20mm

4）温度传感器：热电偶，3+1插针式，恒定温差1K、2K或3K可预设置

5）3个电极片（有绝缘端）用于传导电流致木质部以给电极片周边的木质部加热，加热电流40－200Am；一个电极片为参考电极（没有绝缘端），安装在加热电极下端100mm处

6）能耗低，平均能耗0.3～0.4W@dT=1K，大4W

7）数据：三个电极测量值平均值

2、 Microset8X数据采集器

1）供电：额定电压12VDC，起始电压11.7V，关断电压10V，工作电压16V，大容忍电压60V，大消耗电流400mA，大加热功率4W

2）平均工作效率：大于90%

3）负载电阻范围：200Ω~25kΩ

4）加热电压：1kHz频率，非正弦，大150 Vef @25 kΩ

5）平均电流消耗：20mA~50mA

6）预设温度控制：1K、2K或3K

7）工作电压范围：7~16V

8）数据存储：固态存储，120000条数据，每10分钟采集一次茎流与树干连续生长的情况下可以存储1年的数据

9）内置时钟，时钟精度±1分钟每月，可通过专业软件下载和浏览具时间戳的数据图表

10）内部备份电池：寿命10年

11）USB/IrDA红外数据下载，通过USB与计算机相联

12）工作温度：−20~50°C

13）规格：0.5kg，160mm*80mm*60mm

14) 专业数据下载分析软件，可直接给出每小时每单位周长树干的茎流量（kg），可进行数据下载、数据在线观测、柱状图、数据修复、统计分析（如每小时平均、每日平均、总计、小值、大值、数据相关分析、回归分析）与图表展示及系统设置等

产地 捷克