實驗設備

3.1.1 時域反射儀(Time Domain Reflectometry, TDR)

本 研 究 中 所 使 用 之 時 域 反 射 儀(Time Domain Reflectometry, TDR) 設 備 由 Campbell Scientific 公司所生產，型號為 TDR200 (Fig. 3.1)。埋設於實驗場地中之探 針型號為CS635(Fig. 3.2)。其原理為利用傳輸通路上的阻抗不連續所產生的反射脈 衝電磁波型變化，來量測通路上介質的電學性質，將其應用於土壤中即可利用反射 訊號得到該研究材料的介電常數，再透過轉換即可推估出土壤的含水量與電導度。

Fig. 3.1 時域反射儀(TDR) (圖片來源引用自 Campbell Scientific 公司網站)

Fig. 3.2 探針 CS635

3.1.2 土壤水分張力計

本研究中所使用之土壤水分張力計 由 Umweltanalytische Mess-Systemeene (UMS)公司所生產，型號為 UMS T4e (Fig. 3.3)。特點為一體式的壓克力管設計，外 部連接有一細管可填充管內的水分。其原理為藉由儀器前方的白色陶瓷頭使管內 外的壓力與外界達到平衡，接著內部的感應器會將壓力轉換成電壓，並由紀錄器接 收訊號，得到土壤的含水量。在進行量測張力前，需先將壓克力管內填滿去離子水 並排除內部多餘的空氣。由於其一體式的設計，在埋設張力計時，僅需將細管露出 地表，即可在不擾動土層與儀器的情況下進行補水，因此適用於有減少擾動需求的 現地量測。結構主要由白色陶瓷探頭、壓克力管及感應器所組成。量測的範圍為 -85 kpa ~ 100 kpa，精度為 0.5 kpa。

Fig. 3.3 土壤水分張力計 T4e (圖片來源引用自 UMS 公司網站)

3.1.3 葉片式流量計

本研究中所使用之葉片式流量計由AICHI 公司所生產，型號為 ND10-TATAAA (Fig. 3.4)。外型為一體式，無法進行拆解，但也便於進行安裝。其原理為水流進入

流量計內部後，會推動其內部的葉輪扇葉。再由紀錄器接收訊號，記錄下每秒平均 的轉動圈數，即可透過圈數的轉換得到每秒的平均流量。量測的範圍為 1.0 L/min

~ 10 L/min。精度為 2%。

Fig. 3.4 葉片式流量計(圖片來源引用自 AICHI 公司網站)

3.1.4 渦流式流量計

本研究中使用之渦流式流量計由 REGAL JOINT CO., LTD.所生產，型號為 KSL-10L (Fig. 3.5)。外型為一體式，無法進行拆解，但也便於進行安裝。其原理為 利用卡曼渦街(Karman Vortex Street)定理進行量測。當流動的流體中中存在柱狀的 障礙物時，水流會在下游產生交替的渦流。而流體的流速與渦流產生的頻率彼此成 比例關係。因此可以透過測量渦流的振動來推估流體的流速。再由紀錄器接受訊號，

得到每秒的平均流量。量測的範圍為1.5 L/min ~ 10 L/min。精度為 2%。

Fig. 3.5 渦流式流量(圖片來源引用自 RGL 公司網站)

3.1.5 水位計

本研究中使用之水位計由 vanEssen 公司所生產，型號為 DI602。是一種潛水 式的數據紀錄器，可在水下使用壓力感應器進行長時間的即時水位監測。外型為一 體式，無法進行拆解。使用上相當便捷，在設定好需要紀錄的測值後，僅需放入水 中，該水位計將自動記錄其上方之靜水壓力。電池壽命約10 年。量測的範圍為 0 mH2O ~ 20 mH2O。精度為 2%。

Fig. 3.6 水位計(圖片來源引用自 vanEssen 公司網站)