摘要：针对目前常用土壤pH值传感器在测量过程中受土壤含水率和温度影响较大的问题,设计了带有温度、含水率补偿模型的锑电极土壤pH值在线实时检测系统。利用最小二乘法对pH值和测量结果进行线性分析,补偿土壤pH值测量误差。试验结果表明,经过补偿之后,由温度和含水率变化导致的pH值测量误差至少可降低84.5%,pH值测量值随温度和含水率的变化幅度不超过±0.1。与市场产品ZD-18型土壤酸度计、HYSWR-ARC-12V型土壤含水率传感器、水银温度计对比研究得出,3项指标线性拟合决定系数均达到0.99以上。为了确保自然环境下土壤pH值测量的适用性,探索了系统在使用过程中土壤含水率的阈值与测量精度,表明在土壤体积含水率大于5%的情况下均可有效测量。试验表明,在pH值3.06~10.36范围之内,本系统可有效测量,检测误差为-1.53%~3.51%,满足土壤pH值实时在线测量要求。

关键词：土壤 ph值 锑电极 在线实时检测系统 补偿 

单位：北京林业大学工学院; 北京100083; 城乡生态环境北京实验室; 北京100083; 林业装备与自动化国家林业局重点实验室; 北京100083