EMS81多通道樹木連續(xù)生長(zhǎng)及莖流測(cè)量系統(tǒng)

一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

EMS81系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集器、SF81莖流傳感器及不銹鋼加熱電熱片等組成，用于直徑12cm以上的樹干莖流測(cè)量，同步監(jiān)測(cè)樹干的連續(xù)生長(zhǎng)變化。EMS81可以作為一個(gè)測(cè)量單元單獨(dú)工作，監(jiān)測(cè)一棵樹木的莖流和莖干生長(zhǎng)；選配多個(gè)EMS81測(cè)量單元可以組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)監(jiān)測(cè)多棵樹木的莖流和樹干生長(zhǎng)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以統(tǒng)一供電，也可以每個(gè)EMS81測(cè)量單元單獨(dú)供電。

對(duì)于大徑級(jí)樹木、不規(guī)則的樹干、土壤水分不均一的林分如斜坡上的樹干等，建議選配2個(gè)EMS81測(cè)量單元，安裝在相對(duì)的位置上（如陽(yáng)面和陰面），測(cè)得的平均值作為樹干的莖流值。

二、工作原理

樹木莖流測(cè)量根據(jù)熱平衡原理THB (Tissue heat balance) ，對(duì)樹干內(nèi)部木質(zhì)部直接加熱，利用電熱片間流經(jīng)木質(zhì)部的電流加熱樹木木質(zhì)部組織，電極片溫度由插針式溫度傳感器監(jiān)測(cè)，熱量需求與莖流量成比例，發(fā)熱量（mW）通過(guò)軟件換算成莖流值。熱平衡原理可描述為：輸入熱量等于散失的傳導(dǎo)熱與莖流溫度的升高，用公式表示如下：

P = Q·dT·cw + dT·z

公式中P為輸入熱量（W），Q為莖流速度（Kg/秒），dT為測(cè)量點(diǎn)溫度差（K），cw為水的比熱（J.kg-1.K-1），z為測(cè)量點(diǎn)傳導(dǎo)熱喪失系數(shù)（W.K-1）。THB法不需要任何校準(zhǔn)，測(cè)量的莖流為kg/hr，適于直徑12cm以上的樹木莖流觀測(cè)。

三、組成及分類

1、EMS81 生長(zhǎng)及莖流測(cè)量系統(tǒng)---Microset 8X 數(shù)據(jù)采集器、SF81莖流傳感器、DRL26E莖稈連續(xù)生長(zhǎng)傳感器（65mm）、不銹鋼電熱片、防護(hù)罩、安裝工具、防水機(jī)箱。

2、EMS81 小莖干網(wǎng)絡(luò)莖流測(cè)量系統(tǒng)---SF8X 數(shù)據(jù)采集器、N2N網(wǎng)絡(luò)傳出模塊、SF81莖流傳感器、防護(hù)罩、不銹鋼電熱片、安裝工具、防水機(jī)箱。

四、特色及優(yōu)勢(shì)

• THB加熱技術(shù)，3+1電熱片直接加熱，精度、穩(wěn)定性、分辨率、能耗表現(xiàn)佳
• EMS81測(cè)量單元即可單獨(dú)工作，也可組網(wǎng)監(jiān)測(cè)不同距離及林分
• 安裝樹木直徑≥12cm
• 數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)1年（10min采集間隔）
• 紅外數(shù)據(jù)下載，簡(jiǎn)便易用
• 系統(tǒng)軟件可設(shè)置數(shù)采、下載和顯示數(shù)據(jù)圖表及統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)

五、技術(shù)參數(shù)

SF81莖流傳感器

測(cè)量范圍：0~0.25 kg/h/cm

電熱片：25mm*1mm*60/70/80mm，對(duì)應(yīng)25mm、35mm和45mm木質(zhì)部深度

電熱片間距：20mm

溫度傳感器：熱電偶，3+1插針式，恒定溫差1K、2K或3K可預(yù)設(shè)置

電熱片：3個(gè)電熱片（有絕緣端）傳導(dǎo)電流至木質(zhì)部，給電片周邊的木質(zhì)部加熱，加熱電流40－200Am；1個(gè)電熱片為參考電熱片（沒(méi)有絕緣端），安裝在加熱電熱片下端100mm處

能耗：平均能耗0.3～0.4W@dT=1K，*大4W

測(cè)量值：三個(gè)電熱片測(cè)量值的平均值

Microset 8X 數(shù)據(jù)采集器

1）供電：額定電壓12VDC，*大加熱功率4W

2）平均工作效率：＞90%

3）負(fù)載電阻范圍：200Ω~25000Ω

4）加熱電壓：1kHz頻率，非正弦，*大150 Vef @25 kΩ

5）平均電流消耗：20~50mA

6）預(yù)設(shè)溫度控制：1K、2K或3K

7）工作電壓范圍：7~16V

8）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：固態(tài)存儲(chǔ)，120000條數(shù)據(jù)，每10min采集一次莖流和樹干連續(xù)生長(zhǎng)，能存儲(chǔ)1年

9）內(nèi)置時(shí)鐘，通過(guò)軟件下載和瀏覽帶時(shí)間戳的數(shù)據(jù)圖表

10）內(nèi)部備份電池：壽命10年

11）USB/IrDA紅外數(shù)據(jù)下載，通過(guò)USB與計(jì)算機(jī)相聯(lián)

12）工作溫度：−20°C~50°C

13）規(guī)格：0.5kg，160mm*80mm*60mm

14) 數(shù)據(jù)分析軟件，可直接給出每小時(shí)每單位周長(zhǎng)樹干的莖流量（kg），可進(jìn)行數(shù)據(jù)下載、數(shù)據(jù)在線觀測(cè)、柱狀圖、數(shù)據(jù)修復(fù)、統(tǒng)計(jì)分析（如每小時(shí)平均、每日平均、總計(jì)、*小值、*大值、數(shù)據(jù)相關(guān)分析、回歸分析）與圖表展示及系統(tǒng)設(shè)置等

產(chǎn)地  捷克