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Takemura Electric竹村電機(jī) DM-18R型土壤濕度計(jì)技術(shù)特性及應(yīng)用評(píng)價(jià)
更新時(shí)間：2026-01-28
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Takemura Electric竹村電機(jī) DM-18R型土壤濕度計(jì)技術(shù)特性及應(yīng)用評(píng)價(jià)
摘要：本文針對(duì)日本Takemura Electric（株式會(huì)社竹村電機(jī)製作所）生產(chǎn)的DM-18R型土壤濕度計(jì)，從儀器結(jié)構(gòu)參數(shù)、電気抵抗式核心工作原理、標(biāo)準(zhǔn)使用流程、適用場(chǎng)景及性能優(yōu)劣等方面進(jìn)行系統(tǒng)闡述與實(shí)戰(zhàn)評(píng)價(jià)。該儀器作為數(shù)字式重量含水率檢測(cè)設(shè)備，憑借多量程可調(diào)、數(shù)據(jù)可視化、溫度自動(dòng)補(bǔ)償?shù)葍?yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)田墑情監(jiān)測(cè)、園藝培育、作物栽培試驗(yàn)及科研數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用反饋，其在壤土、黏土等常見耕作土壤中測(cè)量響應(yīng)迅速、數(shù)據(jù)穩(wěn)定，能為水分管理提供量化依據(jù)，但受土壤電解質(zhì)組成影響，對(duì)未知基質(zhì)檢測(cè)精度有限，需通過校準(zhǔn)與比對(duì)保障數(shù)據(jù)可靠性。
關(guān)鍵詞：竹村電機(jī)；DM-18R；土壤濕度計(jì)；電気抵抗式；重量含水率；數(shù)據(jù)采集
一、儀器概述
DM-18R型土壤濕度計(jì)是Takemura Electric推出的數(shù)字式土壤重量含水率檢測(cè)儀器，核心定位為田間土壤水分含量快速量化監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)溯源，區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械張力計(jì)的水勢(shì)檢測(cè)，專注通過電気抵抗原理直接讀取重量含水率百分比值。該儀器延續(xù)了竹村電機(jī)“精工制造、智能適配"的設(shè)計(jì)理念，搭載液晶顯示面板與多功能操作模塊，集成溫度自動(dòng)補(bǔ)償、平均值計(jì)算、用戶自定義量程等實(shí)用功能，同時(shí)支持USB連接電腦實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出與校準(zhǔn)曲線調(diào)整，兼顧田間快速檢測(cè)與科研數(shù)據(jù)精細(xì)化管理需求。其生產(chǎn)采用日本本土精密電子組裝工藝，兼顧測(cè)量精度與便攜性，已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園藝種植、作物栽培科研等場(chǎng)景形成成熟應(yīng)用，尤其適用于對(duì)數(shù)據(jù)可追溯性有明確要求的規(guī)模化種植與科研場(chǎng)景。
二、核心技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.1 核心技術(shù)參數(shù)
結(jié)合廠商規(guī)格與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，DM-18R型土壤濕度計(jì)核心參數(shù)如下：測(cè)量范圍為12.1%~58.0%（重量含水率），覆蓋多數(shù)耕作土壤的有效水分含量區(qū)間，同時(shí)配備5個(gè)用戶自定義量程功能，可適配不同土壤基質(zhì)的檢測(cè)需求；測(cè)量方法采用電気抵抗式，依托土壤電解質(zhì)導(dǎo)電性差異實(shí)現(xiàn)含水率換算，搭配溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能，工作溫度范圍為5℃~40℃，可減少環(huán)境溫度波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；儀器主體尺寸為62mm×24mm×148mm，探針長(zhǎng)度適配田間土壤表層及淺層（5~15cm）水分監(jiān)測(cè)；本體重量約140g（不含電池），便攜性優(yōu)異，適合多點(diǎn)移動(dòng)采樣檢測(cè)；電源采用2節(jié)AA電池供電，續(xù)航能力滿足單日田間連續(xù)檢測(cè)需求；顯示方式為液晶屏幕，可直觀呈現(xiàn)含水率數(shù)值、平均值及溫度補(bǔ)償狀態(tài)。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
儀器采用“液晶主機(jī)-金屬探針-操作按鍵"一體化便攜結(jié)構(gòu)，主要由液晶顯示模塊、核心檢測(cè)電路、金屬感應(yīng)探針、功能操作按鍵及USB數(shù)據(jù)接口五部分組成。液晶顯示模塊為核心交互部件，屏幕清晰標(biāo)注含水率數(shù)值、測(cè)量模式及電池狀態(tài)，搭配簡(jiǎn)潔操作按鍵，可快速切換測(cè)量量程、啟動(dòng)平均值計(jì)算與溫度補(bǔ)償功能，便于田間快速操作；金屬感應(yīng)探針采用雙電極設(shè)計(jì)，表面經(jīng)過防腐蝕處理，可有效抵御土壤中電解質(zhì)的侵蝕，延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)探針做鈍化處理，便于插入土壤且不易損傷作物根系；機(jī)身預(yù)留USB數(shù)據(jù)接口，通過專用數(shù)據(jù)線與電腦連接后，可借助配套軟件完成校準(zhǔn)曲線設(shè)定調(diào)整、測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)出與圖表化分析，滿足科研數(shù)據(jù)存檔與溯源需求。
相較于同品牌DM-8機(jī)械張力計(jì)，DM-18R具備數(shù)字化顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)導(dǎo)出及多量程適配優(yōu)勢(shì)，測(cè)量效率更高、數(shù)據(jù)更直觀，適合科研與規(guī)模化監(jiān)測(cè)場(chǎng)景；與同類型電気抵抗式濕度計(jì)相比，其新增溫度自動(dòng)補(bǔ)償與用戶自定義量程功能，對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，且依托竹村電機(jī)精密電路設(shè)計(jì)，測(cè)量穩(wěn)定性與重復(fù)性更優(yōu)。
三、工作原理與使用方法
3.1 工作原理
DM-18R采用電気抵抗式測(cè)量原理，核心依托土壤中水分與電解質(zhì)對(duì)電流的傳導(dǎo)特性實(shí)現(xiàn)含水率檢測(cè)。土壤中水分含量越高，電解質(zhì)溶解程度越高，導(dǎo)電性越強(qiáng)，電極間電阻值越小；反之，土壤越干旱，導(dǎo)電性越弱，電極間電阻值越大。儀器通過內(nèi)置檢測(cè)電路將電極間電阻值轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的重量含水率數(shù)值，同時(shí)借助溫度自動(dòng)補(bǔ)償模塊，修正不同環(huán)境溫度下電解質(zhì)導(dǎo)電性差異帶來的誤差，確保測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。需注意的是，該原理受土壤組成（尤其是電解質(zhì)含量）影響較大，對(duì)未知基質(zhì)土壤無法直接測(cè)量含水率，需通過與標(biāo)準(zhǔn)方法比對(duì)校準(zhǔn)后使用。
3.2 標(biāo)準(zhǔn)使用流程
1. 儀器預(yù)處理：安裝2節(jié)AA電池，開機(jī)后檢查液晶屏幕顯示是否正常，確認(rèn)電池電量充足；根據(jù)測(cè)量土壤類型，通過功能按鍵選擇對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)量程或自定義量程，啟動(dòng)溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能，確保適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度；檢查金屬探針表面是否潔凈、無土壤附著物與氧化層，若存在雜質(zhì)需用干布擦拭干凈，避免影響電極導(dǎo)電性。
2. 采樣與測(cè)量：在測(cè)量點(diǎn)位清除石塊、枯枝等雜質(zhì)，將土壤輕輕疏松，確保探針能順利插入且與土壤充分接觸；將金屬探針垂直插入土壤，插入深度約10cm，確保電極部分浸入土壤且無空隙；靜置30秒~1分鐘，待液晶屏幕數(shù)值穩(wěn)定后讀取含水率數(shù)據(jù)；同一采樣點(diǎn)建議重復(fù)測(cè)量3次，啟動(dòng)平均值功能獲取平均數(shù)值，減少偶然誤差。
3. 數(shù)據(jù)處理與導(dǎo)出：田間檢測(cè)完成后，可直接記錄液晶屏幕顯示的數(shù)值與平均值；若需精細(xì)化分析，通過USB數(shù)據(jù)線連接儀器與電腦，打開專用配套軟件，導(dǎo)出測(cè)量數(shù)據(jù)并生成圖表，完成數(shù)據(jù)存檔與溯源；檢測(cè)過程中若更換土壤類型，需重新調(diào)整量程并進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)量精度。
4. 術(shù)后維護(hù)：測(cè)量完成后，用干布擦拭探針表面土壤，避免電解質(zhì)殘留腐蝕電極；關(guān)閉儀器電源，取出電池（長(zhǎng)期不使用時(shí)），防止電池漏液損壞電路；收納時(shí)避免碰撞探針與液晶屏幕，置于干燥通風(fēng)處保存，遠(yuǎn)離腐蝕性氣體與高溫環(huán)境。
四、適用場(chǎng)景與性能評(píng)價(jià)
4.1 適用場(chǎng)景
該儀器適用于壤土、黏土等常見耕作土壤的重量含水率快速檢測(cè)，核心應(yīng)用場(chǎng)景包括：規(guī)模化農(nóng)田（水稻、小麥、果蔬等作物）的墑情日常監(jiān)測(cè)，通過含水率數(shù)值判斷灌溉時(shí)機(jī)，避免過度灌溉或干旱脅迫；園藝培育（花卉、苗木、溫室作物）的水分精細(xì)化管理，保障幼苗生長(zhǎng)與花期穩(wěn)定；作物栽培科研試驗(yàn)，為水分脅迫試驗(yàn)提供量化的含水率數(shù)據(jù)支撐，且支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出便于試驗(yàn)分析；農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中的田間快速檢測(cè)，為基層農(nóng)技人員提供直觀的土壤水分參考。
需明確排除的測(cè)量場(chǎng)景包括：高鹽分、高電解質(zhì)含量土壤（易導(dǎo)致電阻值異常，測(cè)量結(jié)果失真）、砂質(zhì)土壤（孔隙率高，探針與土壤接觸不充分，數(shù)據(jù)波動(dòng)大）、含油污或腐蝕性物質(zhì)的土壤（易損壞探針與電路）及低于5℃或高于40℃的溫度環(huán)境（超出溫度補(bǔ)償范圍，精度無法保障
4.2 性能優(yōu)勢(shì)
數(shù)字化程度高，數(shù)據(jù)價(jià)值突出：搭載液晶顯示與USB數(shù)據(jù)接口，可直接讀取含水率數(shù)值，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出與圖表化分析，相較于機(jī)械儀器更適合科研數(shù)據(jù)存檔與溯源，且平均值計(jì)算功能可有效降低偶然誤差，提升數(shù)據(jù)可靠性。
操作便捷，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：體積小巧、重量輕便，單人可完成多采樣點(diǎn)快速檢測(cè)，效率顯著高于實(shí)驗(yàn)室重量法；配備溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能，在5℃~40℃環(huán)境下可穩(wěn)定工作，減少溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；5個(gè)用戶自定義量程可適配不同土壤基質(zhì)，靈活滿足多樣化檢測(cè)需求。
穩(wěn)定性與耐用性優(yōu)異：金屬探針經(jīng)過防腐蝕處理，可抵御土壤電解質(zhì)侵蝕，延長(zhǎng)使用壽命；日本本土精密電路設(shè)計(jì)，確保電阻值轉(zhuǎn)化精度與重復(fù)性，在適宜土壤中測(cè)量結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室重量法偏差可控制在合理范圍；電池供電模式無需依賴外部電源，適配偏遠(yuǎn)農(nóng)田場(chǎng)景。
4.3 局限性
土壤基質(zhì)適配性有限：電気抵抗式原理受土壤電解質(zhì)組成影響較大，對(duì)未知基質(zhì)土壤無法測(cè)量含水率，需提前用標(biāo)準(zhǔn)方法校準(zhǔn)；在砂質(zhì)土壤中，因土壤顆粒粗、探針接觸面積不足，易出現(xiàn)數(shù)值波動(dòng)大、結(jié)果不穩(wěn)定的問題，難以獲得可靠數(shù)據(jù)。
測(cè)量精度受環(huán)境影響：雖配備溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能，但在濕度（土壤過干或過濕）環(huán)境下，測(cè)量精度仍會(huì)下降；土壤中的金屬雜質(zhì)、有機(jī)肥殘留可能干擾電極導(dǎo)電性，導(dǎo)致測(cè)量偏差。
依賴定期校準(zhǔn)與維護(hù)：長(zhǎng)期使用后探針氧化、電路老化會(huì)影響測(cè)量精度，需定期與實(shí)驗(yàn)室重量法比對(duì)校準(zhǔn)；探針需細(xì)致清潔維護(hù)，否則電解質(zhì)殘留會(huì)持續(xù)影響后續(xù)測(cè)量結(jié)果，增加維護(hù)成本與工作量。
五、應(yīng)用建議與總結(jié)
5.1 應(yīng)用建議
針對(duì)農(nóng)田墑情監(jiān)測(cè)、園藝培育等場(chǎng)景，使用時(shí)建議選擇壤土、黏土等適宜土壤類型，測(cè)量前清除土壤中的金屬雜質(zhì)與大塊有機(jī)肥，確保探針與土壤充分接觸；對(duì)未知基質(zhì)土壤，需先通過實(shí)驗(yàn)室重量法進(jìn)行校準(zhǔn)，建立專屬校準(zhǔn)曲線，提升測(cè)量精度；定期（每1~2個(gè)月）用標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品校準(zhǔn)儀器，同時(shí)清潔探針表面氧化層，保障測(cè)量穩(wěn)定性。
對(duì)于砂質(zhì)土壤或科研級(jí)高精度需求場(chǎng)景，不建議單獨(dú)使用DM-18R作為檢測(cè)工具，可將其作為田間快速篩查手段，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室重量法、時(shí)域反射（TDR）法進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)驗(yàn)證，提升結(jié)果可靠性；檢測(cè)時(shí)避開溫度環(huán)境，高溫高濕天氣需做好儀器防護(hù)，避免電路受潮損壞。
5.2 總結(jié)
Takemura Electric DM-18R型土壤濕度計(jì)作為一款數(shù)字式電気抵抗式檢測(cè)儀器，以“多量程適配、數(shù)據(jù)可視化、便攜高效"為核心優(yōu)勢(shì)，精準(zhǔn)匹配規(guī)模化農(nóng)田墑情監(jiān)測(cè)、園藝種植及作物栽培科研等場(chǎng)景的重量含水率快速檢測(cè)需求，能為土壤水分管理提供直觀、可追溯的量化數(shù)據(jù)支撐。其局限性主要集中在土壤基質(zhì)適配性與環(huán)境干擾敏感性上，但通過規(guī)范校準(zhǔn)、細(xì)致維護(hù)及數(shù)據(jù)比對(duì)，可有效彌補(bǔ)不足。總體而言，該儀器是一款兼顧實(shí)用性、智能化與經(jīng)濟(jì)性的田間土壤含水率快速檢測(cè)工具，適合基層農(nóng)業(yè)技術(shù)人員、專業(yè)種植者及中小型科研場(chǎng)景使用。
參考文獻(xiàn)
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