下面將介紹使用 PSYPRO® 植物露點(diǎn)水勢測量系統(tǒng)的一些使用方法和注意事項(xiàng):
注意:儀器顯示電壓低于11.7V時(shí)(Bat=11.7V),請充電!否則儀器不能使用。
原理:
Psypro露點(diǎn)水勢測量系統(tǒng)是通過測量固體或液體平衡時(shí)的相對濕度來測量水勢。水勢與相對濕度的關(guān)系式:Ψ = (RT/ Vw)e/eo
Ψ—總的水勢
R—通用氣體常數(shù)(8.314 J•mol-1• K-1)
T—溫度(K)
e/eo—相對濕度
Vw—水的摩爾體積(1.8 × 105 m3 •mol-1)
支持植物生長的水勢范圍在0 ~ -1.5 MPa,相對濕度1.0~0.993。
每個(gè)探頭都連有熱電偶,測量原理是:
1.熱電偶通8mA的電流,而產(chǎn)生冷卻效應(yīng),此時(shí)間可選擇,但必須使熱電偶的溫度能冷卻到露點(diǎn)(蒸氣平衡時(shí)的溫度)下,并在熱電偶結(jié)點(diǎn)上冷凝結(jié)露。
2.停止通電流,水蒸氣在熱電偶結(jié)點(diǎn)上冷凝而放熱,使熱電偶溫度上升至環(huán)境溫度,達(dá)到平衡狀態(tài)。
3.此時(shí)熱電偶的輸出電壓被儀器記錄下來,熱電偶的冷卻系數(shù)決定著其測量的范圍。
例:熱電偶的冷卻系數(shù)Πv=50μV,能測量的水勢為:
50 μV/-4.7 μV MPa-1= -10.64 MPa (106.4 bars)
Wescor公司的熱電偶典型的冷卻系數(shù)在50~80μV。
探頭:
C-52樣品支架:直徑9.5mm,深4.5mm適用于土壤和其它較大樣品;
直徑7mm,深2.5mm適用于葉片;
直徑9.5mm,深1.25mm適用于標(biāo)準(zhǔn)濾紙片;
PST-55 土壤水勢探頭:原位埋入土壤下15cm,測量土壤水勢;
L-51A 樹葉水勢探頭:原位將無損樹葉夾入探頭中,密封膠密封,測量樹葉水勢;
L-51A 草葉水勢探頭:原位將無損草葉夾入探頭中,密封膠密封,測量草葉水勢。
探頭掃描:
例:設(shè)置如下
通電流冷卻時(shí)間(Cooling Current seconds) = 15 秒
測量時(shí)間(Measurement Period) = 20 秒
等待時(shí)間(Delay Seconds After Cooling)= 5秒
平均值讀數(shù)時(shí)間(Read Average Seconds) = 6秒
1.從個(gè)探頭開始掃描(A點(diǎn))
2.探頭通電流冷卻15秒(A點(diǎn)—B點(diǎn))
3.測量時(shí)間(B點(diǎn)—E點(diǎn))為20秒,并讀出50個(gè)數(shù)值,每個(gè)讀數(shù)間隔0.4秒(20秒/50個(gè)讀數(shù)=0.4秒)
4.冷卻電流斷開后,等待5秒(B點(diǎn)—C點(diǎn)),注意等待時(shí)間也算入測量時(shí)間內(nèi),在這期間已經(jīng)開始讀數(shù)了
5.因?yàn)樽x數(shù)間隔0.4秒,平均值讀數(shù)時(shí)間是6秒,則6秒內(nèi)會(huì)讀出15個(gè)數(shù),并算出平均值(C點(diǎn)—D點(diǎn));掃描結(jié)束后記錄平衡狀態(tài)水勢的平均值和其他數(shù)據(jù)
6.?dāng)?shù)據(jù)記錄的兩種形式:僅記錄結(jié)果(Log Results Only),或記錄結(jié)果并加50個(gè)讀數(shù)(Log Results Plus Entire Psychrometric Curve (50 pt. array))
例:僅記錄結(jié)果(Log Results Only)
psy# | yr | day | time | bat V | Cool mV | Temp C | Offset μV | wetbulb μV | WP MPa |
1 | 03 | 037 | 14:14 | 12.6 | 24 | 23.39 | 1.43 | 9.79 | -2.51 |
1 | 03 | 037 | 14:19 | 12.6 | 24 | 23.21 | 1.25 | 9.81 | -2.51 |
psy#:探頭序號(熱電偶濕球計(jì)psychrometer #)
yr:年(Year)
day:天數(shù)(Julian Date)
time:時(shí)刻(Time)
bat:電池電壓(Battery Voltage)
Cool:熱電偶通電流冷卻的電壓mV
Temp:溫度(Temperature)
Offset:偏移電壓(the offset voltage)
wetbulb:熱電偶結(jié)露的結(jié)點(diǎn)(濕球)微伏電壓(μV)讀數(shù),即平均值讀數(shù)
WP:水勢MPa(Water Potential)
例:記錄結(jié)果并加50個(gè)讀數(shù)(Log Results Plus Entire Psychrometric Curve (50 pt. array))
Sec:讀數(shù)間隔時(shí)間(interval seconds = measurement period / 50)
Psy uV:每個(gè)讀數(shù)點(diǎn)的微伏電壓讀數(shù)(μV)
7.總的掃描時(shí)間等于冷卻時(shí)間加上測量時(shí)間,并且還要加上數(shù)據(jù)計(jì)算、內(nèi)部校準(zhǔn)及磁盤儲(chǔ)存需要的時(shí)間大約15秒
如果8個(gè)探頭一起用,需要6分才能完成總的循環(huán),所以必須設(shè)置好間隔時(shí)間
用計(jì)算機(jī)快速啟動(dòng)水勢儀
1.連接計(jì)算機(jī)
2.安裝應(yīng)用軟件:文件名為SETUP.EXE
3.連接探頭:按序號連接
4.打開儀器:顯示屏幕1
5.連接水勢儀信號:打開軟件,點(diǎn)擊“Tools”,點(diǎn)擊“Contact PSYPRO”,點(diǎn)擊“CONNECT”
6.設(shè)置日期和時(shí)刻:打開軟件,點(diǎn)擊“Tools”,點(diǎn)擊“Set PSYPRO Time”,點(diǎn)擊“CONNECT”,點(diǎn)擊“OK”
7.以默認(rèn)值設(shè)置水勢儀:點(diǎn)擊 “File” ,點(diǎn)擊 “Save PSYPRO Settings” ,點(diǎn)擊 “To PSYPRO” 和“OK” ,點(diǎn)擊“CONNECT”