Manuels Connexes pour Campbell Scientific CS616
Sommaire des Matières pour Campbell Scientific CS616
- Page 1 CS616 et CS625 Réflectomètres de teneur en eau Manuel d’utilisation Issued: 7.8.06 Traduction du 15.10.2007 Copyright © 1987 - 2007 Campbell Scientific, Inc. Copié sous licence par Campbell Scientific Ltd.
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Page 3: Garantie
Campbell Scientific renverra les équipements sous garantie par voie de terre, frais de transport payés. Campbell Scientific ne remboursera ni les frais de démontage ni les frais de réinstallation du matériel. Cette garantie et les obligations de la société citées ci-dessous remplacent toute autre garantie explicite ou implicite, y compris l’aptitude et l’adéquation à... -
Page 5: Table Des Matières
5.1 Introductions de mesure pour les CS616/CS625 ........5 5.2 Mesure de la CS616 avec l’instruction 138 ..........5 5.3 Mesure de la CS616 avec l’instruction 27, sur les CR10X et CR23X ..7 5.4 Exemples de programmes pour la CS616..........8 5.4.1 Exemple n°1..................8 5.4.2 Exemple n°2..................9... - Page 6 Figure 1 Réflectomètre de teneur en eau CS616 ..........2 Figure 2 Étalonnage linéaire et quadratique dérivé d’un sol argileux....24 Figure 3 Réponse de la CS616/CS625 pour un sol de densité apparente de 1,4g cm-3 et à faible CE, un sol sablo-argileux de densité apparente de 1,6g cm-3 et à...
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Page 7: Description Générale
à vis de la constante diélectrique du milieu entourant les tiges de la sonde. Le signal en sortie du capteur CS616, est un signal carré qui peut être branché sur une centrale d’acquisition CR510, CR10X, CR23X ou CR800/850, CR1000, CR3000 et CR5000 de Campbell Scientific. -
Page 8: Caractéristiques
2.3 Caractéristiques électriques Signal en sortie CS616 : Signal carré de +/- 0,7V, dont la fréquence dépend de la teneur en eau. CS625 : Signal carré de 0 à 3,3V, dont la fréquence dépend de la teneur en eau. Consommation de courant 65 milliampères à... -
Page 9: Fonctionnement
La caractéristique de précision annoncée pour la mesure de TVE (Teneur Volumique en Eau) à l’aide de la CS616 / CS625, est basée sur des mesures en laboratoire, avec différents sols, et une étendue de mesure allant du sec au saturé... -
Page 10: Installation
Dans certains cas, l’installation peut être améliorée grâce à l’utilisation d’outils de guide d’insertion. Campbell Scientific propose les outils de référence 14383 ou 14384. L’outil 14383 est un guide d’insertion du capteur qui permet de garder les tiges parallèles durant la mise en place. -
Page 11: Câblage
5. Programmation de la centrale de mesure 5.1 Introductions de mesure pour les CS616/CS625 Le signal en sortie de la CS616, est un signal carré avec une amplitude de +/-0,7V et une fréquence qui dépend de la constante diélectrique du matériau entourant les tiges du capteur. - Page 12 à la voie de la première CS616 connectée. Control Port Code : Entrez un entier, afin d’indiquer le port de contrôle qui sera utilisé pour mettre la CS616 en état de fonctionnement. Pour la CR510, seul C1 peut être utilisé pour faire cela.
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Page 13: Mesure De La Cs616 Avec L'instruction 27, Sur Les Cr10X Et Cr23X
Manuel d’utilisation 5.3 Mesure de la CS616 avec l’instruction 27, sur les CR10X et CR23X Voir le paragraphe 5.4.2 pour un exemple d’utilisation de la P27. 1: Period Average (SE) (P27) 1: 1 Reps 2: 00 Range Option 3: 00... -
Page 14: Exemples De Programmes Pour La Cs616
48 CS616 connectées à un AM16/32A. 5.4.1 Exemple n°1 Le drapeau 1 est utilisé afin de lire le signal en sortie de la CS616 via l’instruction 138, et pour convertir la période en teneur volumique en eau. CS616... -
Page 15: Exemple N°2
1 0 1 5.4.2 Exemple n°2 Toutes les 5 minutes, il y aura la mesure de la CS616 avec l’instruction 27, puis conversion en TVE (Teneur Volumique en Eau). Chaque heure, la centrale d’acquisition enregistre la moyenne de la valeur mesurée. - Page 16 Réflectomètre de teneur en eau CS615 et CS616 CS616 CR10X Vert Voie unipolaire n° 1 (SE 1) Orange Port de contrôle n° 1 (C1) Le fil rouge est relié au 12V, et le fil noir et le fil de blindage sont connectés à la masse.
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Page 17: Exemple N°3
1 1 1 5.4.3 Exemple n°3 Ce programme lit la valeur de la tension batterie ainsi que celle de 3 CS616. Les fils de mise en fonctionnement des CS616 sont reliés à des ports de contrôle consécutifs afin d’utiliser l’incrémentation automatique. Le programme convertit les valeurs de période en teneur volumique en eau, et sauvegarde la moyenne des... -
Page 18: Exemple N°4
1 0 1 5.4.4 Exemple n°4 On mesure la température du sol avec une 107, et la période en sortie de la CS616 toutes les 4 heures. On corrige la période de la sonde en fonction de la température, et on enregistre les résultats en mémoire finale. - Page 19 Excite all reps w/E1 4: 1 Loc [ Tsol 5: 1.0 Mult 6: 0.0 Offset 4: CS616 Water Content Reflectometer (P138) 1: 1 Reps 2: 2 SE Channel 3: 4 C4 is first of sequential Control Ports used 4: 3 Loc [ CS616 5: 1.0...
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Page 20: Exemple N°5
Mesure une fois par heure la tension de la batterie et la température interne de la centrale de mesure, ainsi que 48 CS616. L’interrupteur (Switch) de L’AM16/32A est configuré en « 4x16 ». On peut déclencher la prise de mesure manuellement en... - Page 21 Manuel d’utilisation Côté fil des capteurs AM16/32A CR10X Fil vert CS616_1 Fil vert CS616_2 Fil vert CS616_3 Fil orange CS616 1 à 3 Fil vert CS616_4 Fil vert CS616_5 Fil vert CS616_6 Fil orange CS616 4 à 6 … …...
- Page 22 Réflectomètre de teneur en eau CS615 et CS616 5: Do (P86) 1: 41 Set Port 1 High ; port de contrôle (Reset) activé 6: Beginning of Loop (P87) 1: 0 Delay 2: 16 Loop Count ; répète 16 fois les instructions de la boucle...
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Page 23: Mesure De La Cs625 Sur La Cr200, Avec L'instruction Periodavg
Manuel d’utilisation 18: Average (P71) 1: 48 Reps 2: 52 Loc [ TVE1 ] ; moyenne des espaces mémoire 52 à 99 *Table 2 Program 02 :0 Execution Interval (seconds) *Table 3 Subroutines End Program -Input Locations- 1 batterie 1 1 1 2 tempInt 1 1 1 3 Period_1... -
Page 24: Exemple De Programmes Pour La Cs625
Réflectomètre de teneur en eau CS615 et CS616 Cycles : Le nombre de cycles entré ici, spécifie le nombre de cycles à moyenner lors de chaque scrutation. Le nombre de cycles spécifié est temporisé par une résolution de 70ns, ce qui donne une résolution de mesure de période qui est égale à... -
Page 25: Exemple N°1
Manuel d’utilisation 5.6.1 Exemple n°1 Mesure horaire de la température avec la sonde 109 et de 4 sondes CS625. On stocke la moyenne des mesures une fois toutes les 4 heures. Fils de la CS625 CR200 Vert(s) Voies unipolaires 1 à 4 (SE1 à SE4) Noir(s) Bornes de terre associées aux voies SE Orange(s) -
Page 26: Exemple N°2
Réflectomètre de teneur en eau CS615 et CS616 'Programme principal BeginProg Scan (1,hr) Therm109 (temperature,1,5,Ex1,1.0,0) SWBatt (1 ) For i=1 To 4 PeriodAvg (period(i),1,0,10,10,C1,1,0) vwc(i) = a0 + a1*period(i) + a2*period(i)^2 Next i CallTable ofile NextScan EndProg 5.6.2 Exemple n°2 On mesure la température d’une 109 et on s’en sert pour corriger la période d’une... -
Page 27: Exemple De Programme Pour Cr8Xx Et Autres Crxxx
TVE. L’exemple qui suit est directement extrait de Short Cut, le logiciel d’aide à la programmation de Campbell Scientific. Il est valable pour une sonde CS616 connectée sur le bornier de la CR3000. Des adaptations sont nécessaires lors d’utilisation du multiplexeur AM16/32A. -
Page 28: Méthode De Mesure De La Teneur Volumique En Eau, Pour Les Réflectomètres
à la permittivité diélectrique, peut être utilisé afin d’estimer une teneur en eau. Le principe de fonctionnement fondamental des CS616 et CS625, est d’avoir une impulsion électromagnétique qui se propage sur la tige du capteur, à une vitesse qui dépend de la permittivité diélectrique du matériau qui entoure le capteur. -
Page 29: Courbes De Réponse
Manuel d’utilisation Le signal appliqué parcourt la longueur de la tige du capteur, est réfléchie par l’extrémité de la tige, et retourne à la tête du capteur. Une partie du circuit détecte la réflexion de l’onde, et renvoie une nouvelle impulsion. La fréquence mesurée avec le capteur mis dans l’air, est d’environ 70 MHz. -
Page 30: Figure 2 Étalonnage Linéaire Et Quadratique Dérivé D'un Sol Argileux
Réflectomètre de teneur en eau CS615 et CS616 Figure 2 Étalonnage linéaire et quadratique dérivé d’un sol argileux La figure 3 compare la réponse d’une CS616/CS625 mise dans le sol de la figure 2, à celle d’un autre sol, sablo-argileux et de densité plus forte, pour deux conductivités électriques différentes. -
Page 31: Equation D'étalonnage
Manuel d’utilisation Figure 3 Réponse de la CS616/CS625 pour un sol de densité apparente de 1,4g cm et à faible CE, un sol sablo-argileux de densité apparente de 1,6g cm et à faible CE, et un sol sablo-argileux de densité apparente de... -
Page 32: Figure 4 Différence D'étalonnage (En %) Selon Que L'on Utilise L'équation
La figure 4 montre la différence entre l’équation linéaire et l’équation quadratique, pour l’étendue de mesure habituelle. Un signal de période de CS616 / CS625 de 16µsec donne une valeur de 2% de TVE, et 32 µs donne 47,25%. La étalonnage linéaire est proche à... -
Page 33: Etendue De Fonctionnement
équation qui prend en compte l'eau mobile et l’eau immobile. Cette publication discute également des propriétés du sol liées au fonctionnement de la CS616 / CS625, telles que la teneur en argile ou le tassement. L'équation ci-dessus est présentée ici pour montrer le rapport entre la conductivité... -
Page 34: Matière Organique Du Sol, Teneur En Argile Et Densité Apparente
Cependant, l’identification d’un tel paramètre n’a pas été effectuée. On a montré que le changement de la réponse de la CS616 vis à vis de la teneur en eau, se faisait quand la densité apparente excédait 1,5 g cm . -
Page 35: Erreur D'insertion
Quand la réflexion en bout de tiges du signal appliqué est détecté par le circuit de la CS616 / CS625, une autre impulsion est envoyée. Le temps entre les impulsions dépend du temps de programmation, et la période associée est relative à... -
Page 36: Etalonnage Du Réflectomètre Par L'utilisateur
Réflectomètre de teneur en eau CS615 et CS616 Figure 5 Erreur de pourcentage de teneur en eau volumique corrigée par l’équation de correction de température 7 Etalonnage du réflectomètre par l’utilisateur 7.1 Atténuation du signal dans les sols conducteurs, et nécessité... -
Page 37: Equation D'étalonnage De L'utilisateur
Remarquez, qu’à partir des figures 2 et 3, que la fonction de étalonnage décrivant la réponse de la CS616 / CS625 vis à vis de la teneur en eau, est toujours concave. Si les données d’étalonnage suggèrent une forme différente, il est fort possible... -
Page 38: Récupération De Données De Laboratoire Pour L'étalonnage
Les données nécessaires pour l’étalonnage des CS616 / CS625, sont la période de la CS616 / CS625 (en microsecondes), et la teneur en eau déterminée de façon indépendante. A partir de ces données, la réponse du capteur vis à vis du changement de la teneur en eau, peut être décrit par une équation quadratique de... - Page 39 L’équilibre peut être observé suite à la mesure de la période de la CS616 / CS625 ; quand elle est constante, c’est que l’équilibre est atteint. On récupère alors un jeu de données d’étalonnage et on répète la procédure d’ajout d’eau si cela est nécessaire.
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Page 40: Récupération De Données De Terrain Pour L'étalonnage
θ apparente La moyenne de teneur en eau des différents échantillons, et la période enregistrée pour la CS616, sont un couple de données à utiliser pour déterminer les coefficients de l’équation d’étalonnage. 7.4 Récupération de données de terrain pour l’étalonnage Equipement nécessaire... - Page 41 échantillonnages. La moyenne de plusieurs échantillons devrait alors être utilisée afin de calculer la teneur volumique en eau. Sinon, la CS616 / CS625 doit être mise en place au moins 3 fois dans le sol, en relevant les valeurs et en les moyennant.
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Page 42: Calculs
= θg * ρ apparente La moyenne de teneur en eau des différents échantillons, et la période enregistrée pour la CS616 / CS625, sont un couple de données à utiliser pour déterminer les coefficients de l’équation d’étalonnage. 7.5 Calculs Le cylindre vide utilisé pour l’échantillonnage doit être propre, et son poids ainsi que son volume doivent être mesurés. -
Page 43: Entretien
La teneur volumique en eau est calculée à l’aide de : θv = θg * ρ apparente 8 Entretien La CS616 / CS625 ne nécessite pas d’entretien périodique. 9.Références Rhoades, J.D., P.A.C. Raats, and R.J. Prather. 1976. Effects of liquid-phase electrical conductivity, water content and surface conductivity on bulk soil electrical conductivity.