含盐砂土中5TE传感器应用的影响因素探究

5TE传感器由于其可以同时测量土壤温度、体积含水率和体积电导率的优势,越来越多地被应用于土壤评估中。为了更好地将5TE应用到盐渍化及低温等区域,通过室内砂柱正交实验探究含水率、盐分、温度这3个因素对5TE体积介电常数和体积电导率的影响。实验结果表明:(1)5TE体积介电常数除受含水率影响外,温度和盐分也会对其产生影响。饱和砂中,当盐分浓度高于2.0 g/L时,温度和盐分的升高均会引起体积介电常数的增大,进而造成含水率的测量值偏大;当盐分浓度低于2.0 g/L时,温度和盐分的变化对体积介电常数影响较小,5TE可测得较为准确的含水率;(2)5TE体积电导率与含水率呈正比关系,与温度和盐分呈正比例线性关系。温度影响可以通过温度补偿消除,在含水率基本为定值的环境中(例如饱和土壤和地下水中),可利用孔隙溶液盐分浓度和5TE传感器体积电导率的良好线性关系,通过测量5TE传感器体积电导率来反算孔隙水溶液。

基于温度补偿的5TE传感器含水率监测数据校正方法研究

水是引起石窟寺乃至不可移动文物发育病害的根本原因之一。基于介电常数测定岩土体含水率的传感器可实时捕捉到石窟围岩内部含水率的变化,为石窟水害研究提供了极大的便利,但是温度、易溶盐等会造成监测结果存在误差,且数据的校正受具体传感器测试原理、监测对象和环境影响。在榆林窟围岩水分监测过程中发现含水率监测结果明显高于实测含水率,通过室内温度补偿试验得出不同温度时的器测含水率与实测含水率,结合高斯过程回归模型对5TE传感器的误差进行校正,校正后的监测数据更符合实际情况,有效提高了5TE传感器监测精度。校正后的传感器可为榆林窟崖体含水率的现场监测结果分析提供支撑,对石窟寺崖体水分运移研究和水害防治具有一定的意义。