水热能传感器温度链温度剖面监测
时间:2025-12-08
涉川
一、产品介绍
水热能传感器是一款用于 多点连续温度剖面监测 的智能温度链式传感设备。传感器采用一体化结构设计,内置多个独立测温节点,每个节点拥有独立 ID 号,可实现逐层识别、精确定位和高精度温度采集。感温端经过优化设计,外凸结构确保与测量介质充分接触,提高温度响应速度和测量准确性。设备支持 RS485 通信接口和 MODBUS-RTU 协议,兼容性强,可直接接入各类数据采集主机、物联网平台和监控系统。水热能传感器具有结构坚固、密封性强、功耗低、精度高等优势,非常适用于自然环境监测、水体热分层监测、冻融层温度观测、农业土壤监测等长期在线应用。多层总长度3m,每50cm一层,但链条7个采集节点传感器,支持4g传输、数据储存。现场显示可选。
水热能传感器是一款用于 多点连续温度剖面监测 的智能温度链式传感设备。传感器采用一体化结构设计,内置多个独立测温节点,每个节点拥有独立 ID 号,可实现逐层识别、精确定位和高精度温度采集。感温端经过优化设计,外凸结构确保与测量介质充分接触,提高温度响应速度和测量准确性。设备支持 RS485 通信接口和 MODBUS-RTU 协议,兼容性强,可直接接入各类数据采集主机、物联网平台和监控系统。水热能传感器具有结构坚固、密封性强、功耗低、精度高等优势,非常适用于自然环境监测、水体热分层监测、冻融层温度观测、农业土壤监测等长期在线应用。多层总长度3m,每50cm一层,但链条7个采集节点传感器,支持4g传输、数据储存。现场显示可选。

(可选带显示采集主机)
二、功能特点
1. 多点测量、一体式结构
1. 多点测量、一体式结构
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多个测温节点分布于测量链上,形成稳定的温度剖面数据。
-
各测温点采用并联总线结构,互不干扰。
2. 节点独立编号,实现精准识别
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每个测量点自带序列号(ID),用于精准定位测点位置。
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数据管理更清晰,便于维护、比对与长期趋势分析。
3. 高精度测温性能
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典型精度:±0.1℃
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分辨率:0.01℃
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响应速度快、数据稳定可靠。
4. 低功耗,适用于长期野外监测
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工作电压范围宽(9-30VDC),可兼容太阳能、市电及电池供电。
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内置防反接保护,提高系统可靠性。
5. 工业级通信能力
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支持 RS485 接口
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采用标准 MODBUS-RTU 协议
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可接入各类 PLC、RTU、数据采集主机、云平台
6. 结构耐用、防护性能优越
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节点密封性强,适应户外极端环境。
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探头外凸结构保证测量实时性与准确性。
三、监测原理
水热能传感器通过内置的高精度温度敏感元件(数字式温度探头),按照固定间隔布设多个测温节点形成温度链。
工作流程如下:
水热能传感器通过内置的高精度温度敏感元件(数字式温度探头),按照固定间隔布设多个测温节点形成温度链。
工作流程如下:
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每个测温节点实时采集温度数据;
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数据通过数字信号转换模块处理;
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各节点以并联总线方式输出至主干通讯线;
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通过 RS485 上行至数据采集主机;
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主机根据测点 ID 自动识别各层温度;
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用户可在电脑、平台、APP 中查看温度剖面曲线。
该原理可精准反映水体、土壤等介质的 层间温度变化规律,用于科学研究和环境监控。
四、设备参数
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序号
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项目
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技术指标
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1
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测量精度
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±0.1℃(典型)
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2
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分辨率
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0.01℃
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3
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测量范围
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-55℃~85℃
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4
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工作温度范围
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-55℃~125℃
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5
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存储温度范围
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-55℃~125℃
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6
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供电电压
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9~30VDC
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7
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保护功能
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防反接保护
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8
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通信接口
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RS485
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9
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通讯协议
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MODBUS-RTU
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10
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绝缘电阻
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≥100MΩ @ 50V
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11
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测温节点数量
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可定制
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12
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节点间距
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可定制
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五、应用行业
水热能传感器广泛用于以下行业:
1. 水文与水资源监测
水热能传感器广泛用于以下行业:
1. 水文与水资源监测
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湖泊、水库温度分层(热分层研究)
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地下水温监测
2. 农业与生态环境监测
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土壤剖面温度监测
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农田蒸散研究
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环境温度动态监测
3. 地质与气候研究
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冻融层变化研究
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地热通量监测
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多年冻土区域科学研究
4. 工程领域
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隧道工程温度监测
-
材料温度场变化分析
六、安装方式
1. 垂直插入式(用于土壤剖面)
1. 垂直插入式(用于土壤剖面)
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将传感器按深度插入到土壤剖面中
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确保每个节点与土壤紧密接触
2. 水体悬挂式(湖泊/河流/水库)
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采用锚钢索或浮球系统实现垂直悬挂
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保证测温链垂直稳定不摆动
3. 井孔吊挂式
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适用于监测井、水文井
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可通过吊绳固定深度
4. 固定支架安装
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适合室内研究或工程结构体监测
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使用固定夹具保护节点线束
七、使用场景
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水库热分层动态监测
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农田地温分层研究
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冻土温度变化监测
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地下水温变化趋势分析
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河道水环境监测
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地质灾害监测(如泥石流区域地温变化)
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实验室温度梯度研究
八、效果分析
1. 高精度温度剖面获取能力
通过多层节点布设,能够精准反映:
1. 高精度温度剖面获取能力
通过多层节点布设,能够精准反映:
-
不同深度温度差异
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温度随时间变化趋势
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垂向热量交换规律
2. 实时性强、响应速度快
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外凸式感温结构使热量传递更快
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响应时间短,适用于快速变化环境
3. 数据可靠连续性强
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工业级通信
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抗干扰能力强
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长期运维稳定性高
4. 清晰形成温度剖面图
可形成:
可形成:
-
温度分层图
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多日/多月温度深度曲线
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热量分布动态模型
九、国标规范
本产品设计与检测参考以下标准:
本产品设计与检测参考以下标准:
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GB/T 18204—公共场所卫生检验方法
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GB/T 17626—电磁兼容抗干扰标准
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GB 4943—信息技术设备安全规范
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GB/T 2423—环境试验(温度、湿度、振动相关)
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MODBUS 协议标准说明文档
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GB/T 19267.1—数据传输及系统兼容性标准
十、参考文献
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MODBUS-RTU 通讯协议规范手册
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《环境监测技术规范》国家环境保护总局
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《土壤环境监测技术规范》
-
《水文监测技术导则》
-
传感器行业应用技术白皮书
-
相关环境监测标准 GB/T 18204 系列文档
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