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Takemura Electric竹村電機 DM-18R型土壤濕度計技術(shù)特性及應用評價
更新時間：2026-01-28
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Takemura Electric竹村電機 DM-18R型土壤濕度計技術(shù)特性及應用評價
摘要：本文針對日本Takemura Electric（株式會社竹村電機製作所）生產(chǎn)的DM-18R型土壤濕度計，從儀器結(jié)構(gòu)參數(shù)、電気抵抗式核心工作原理、標準使用流程、適用場景及性能優(yōu)劣等方面進行系統(tǒng)闡述與實戰(zhàn)評價。該儀器作為數(shù)字式重量含水率檢測設備，憑借多量程可調(diào)、數(shù)據(jù)可視化、溫度自動補償?shù)葍?yōu)勢，廣泛應用于農(nóng)田墑情監(jiān)測、園藝培育、作物栽培試驗及科研數(shù)據(jù)采集場景。結(jié)合實際應用反饋，其在壤土、黏土等常見耕作土壤中測量響應迅速、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，對未知基質(zhì)檢測精度有限，需通過校準與比對保障數(shù)據(jù)可靠性。
關(guān)鍵詞：竹村電機；DM-18R；土壤濕度計；電気抵抗式；重量含水率；數(shù)據(jù)采集
一、儀器概述
DM-18R型土壤濕度計是Takemura Electric推出的數(shù)字式土壤重量含水率檢測儀器，核心定位為田間土壤水分含量快速量化監(jiān)測與數(shù)據(jù)溯源，區(qū)別于傳統(tǒng)機械張力計的水勢檢測，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“精工制造、智能適配"的設計理念，搭載液晶顯示面板與多功能操作模塊，集成溫度自動補償、平均值計算、用戶自定義量程等實用功能，同時支持USB連接電腦實現(xiàn)數(shù)據(jù)導出與校準曲線調(diào)整，兼顧田間快速檢測與科研數(shù)據(jù)精細化管理需求。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、作物栽培科研等場景形成成熟應用，尤其適用于對數(shù)據(jù)可追溯性有明確要求的規(guī)?；N植與科研場景。
二、核心技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)特點
2.1 核心技術(shù)參數(shù)
結(jié)合廠商規(guī)格與實測數(shù)據(jù)，DM-18R型土壤濕度計核心參數(shù)如下：測量范圍為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，同時配備5個用戶自定義量程功能，可適配不同土壤基質(zhì)的檢測需求；測量方法采用電気抵抗式，依托土壤電解質(zhì)導電性差異實現(xiàn)含水率換算，搭配溫度自動補償功能，工作溫度范圍為5℃~40℃，可減少環(huán)境溫度波動對測量結(jié)果的影響；儀器主體尺寸為62mm×24mm×148mm，探針長度適配田間土壤表層及淺層（5~15cm）水分監(jiān)測；本體重量約140g（不含電池），便攜性優(yōu)異，適合多點移動采樣檢測；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、平均值及溫度補償狀態(tài)。
2.2 結(jié)構(gòu)設計特點
儀器采用“液晶主機-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、核心檢測電路、金屬感應探針、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，屏幕清晰標注含水率數(shù)值、測量模式及電池狀態(tài)，搭配簡潔操作按鍵，可快速切換測量量程、啟動平均值計算與溫度補償功能，便于田間快速操作；金屬感應探針采用雙電極設計，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，延長使用壽命，同時探針做鈍化處理，便于插入土壤且不易損傷作物根系；機身預留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曲線設定調(diào)整、測量數(shù)據(jù)導出與圖表化分析，滿足科研數(shù)據(jù)存檔與溯源需求。
相較于同品牌DM-8機械張力計，DM-18R具備數(shù)字化顯示、數(shù)據(jù)存儲導出及多量程適配優(yōu)勢，測量效率更高、數(shù)據(jù)更直觀，適合科研與規(guī)模化監(jiān)測場景；與同類型電気抵抗式濕度計相比，其新增溫度自動補償與用戶自定義量程功能，對復雜環(huán)境的適應性更強，且依托竹村電機精密電路設計，測量穩(wěn)定性與重復性更優(yōu)。
三、工作原理與使用方法
3.1 工作原理
DM-18R采用電気抵抗式測量原理，核心依托土壤中水分與電解質(zhì)對電流的傳導特性實現(xiàn)含水率檢測。土壤中水分含量越高，電解質(zhì)溶解程度越高，導電性越強，電極間電阻值越小；反之，土壤越干旱，導電性越弱，電極間電阻值越大。儀器通過內(nèi)置檢測電路將電極間電阻值轉(zhuǎn)化為對應的重量含水率數(shù)值，同時借助溫度自動補償模塊，修正不同環(huán)境溫度下電解質(zhì)導電性差異帶來的誤差，確保測量結(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，對未知基質(zhì)土壤無法直接測量含水率，需通過與標準方法比對校準后使用。
3.2 標準使用流程
1. 儀器預處理：安裝2節(jié)AA電池，開機后檢查液晶屏幕顯示是否正常，確認電池電量充足；根據(jù)測量土壤類型，通過功能按鍵選擇對應標準量程或自定義量程，啟動溫度自動補償功能，確保適應現(xiàn)場環(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，避免影響電極導電性。
2. 采樣與測量：在測量點位清除石塊、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)；同一采樣點建議重復測量3次，啟動平均值功能獲取平均數(shù)值，減少偶然誤差。
3. 數(shù)據(jù)處理與導出：田間檢測完成后，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，導出測量數(shù)據(jù)并生成圖表，完成數(shù)據(jù)存檔與溯源；檢測過程中若更換土壤類型，需重新調(diào)整量程并進行校準，確保測量精度。
4. 術(shù)后維護：測量完成后，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（長期不使用時），防止電池漏液損壞電路；收納時避免碰撞探針與液晶屏幕，置于干燥通風處保存，遠離腐蝕性氣體與高溫環(huán)境。
四、適用場景與性能評價
4.1 適用場景
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，核心應用場景包括：規(guī)?；r(nóng)田（水稻、小麥、果蔬等作物）的墑情日常監(jiān)測，通過含水率數(shù)值判斷灌溉時機，避免過度灌溉或干旱脅迫；園藝培育（花卉、苗木、溫室作物）的水分精細化管理，保障幼苗生長與花期穩(wěn)定；作物栽培科研試驗，為水分脅迫試驗提供量化的含水率數(shù)據(jù)支撐，且支持數(shù)據(jù)導出便于試驗分析；農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中的田間快速檢測，為基層農(nóng)技人員提供直觀的土壤水分參考。
需明確排除的測量場景包括：高鹽分、高電解質(zhì)含量土壤（易導致電阻值異常，測量結(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（超出溫度補償范圍，精度無法保障
4.2 性能優(yōu)勢
數(shù)字化程度高，數(shù)據(jù)價值突出：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，支持數(shù)據(jù)導出與圖表化分析，相較于機械儀器更適合科研數(shù)據(jù)存檔與溯源，且平均值計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)境適應性強：體積小巧、重量輕便，單人可完成多采樣點快速檢測，效率顯著高于實驗室重量法；配備溫度自動補償功能，在5℃~40℃環(huán)境下可穩(wěn)定工作，減少溫度對測量結(jié)果的影響；5個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，延長使用壽命；日本本土精密電路設計，確保電阻值轉(zhuǎn)化精度與重復性，在適宜土壤中測量結(jié)果與實驗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，適配偏遠農(nóng)田場景。
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，對未知基質(zhì)土壤無法測量含水率，需提前用標準方法校準；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)值波動大、結(jié)果不穩(wěn)定的問題，難以獲得可靠數(shù)據(jù)。
測量精度受環(huán)境影響：雖配備溫度自動補償功能，但在濕度（土壤過干或過濕）環(huán)境下，測量精度仍會下降；土壤中的金屬雜質(zhì)、有機肥殘留可能干擾電極導電性，導致測量偏差。
依賴定期校準與維護：長期使用后探針氧化、電路老化會影響測量精度，需定期與實驗室重量法比對校準；探針需細致清潔維護，否則電解質(zhì)殘留會持續(xù)影響后續(xù)測量結(jié)果，增加維護成本與工作量。
五、應用建議與總結(jié)
5.1 應用建議
針對農(nóng)田墑情監(jiān)測、園藝培育等場景，使用時建議選擇壤土、黏土等適宜土壤類型，測量前清除土壤中的金屬雜質(zhì)與大塊有機肥，確保探針與土壤充分接觸；對未知基質(zhì)土壤，需先通過實驗室重量法進行校準，建立專屬校準曲線，提升測量精度；定期（每1~2個月）用標準土壤樣品校準儀器，同時清潔探針表面氧化層，保障測量穩(wěn)定性。
對于砂質(zhì)土壤或科研級高精度需求場景，不建議單獨使用DM-18R作為檢測工具，可將其作為田間快速篩查手段，結(jié)合實驗室重量法、時域反射（TDR）法進行數(shù)據(jù)比對驗證，提升結(jié)果可靠性；檢測時避開溫度環(huán)境，高溫高濕天氣需做好儀器防護，避免電路受潮損壞。
5.2 總結(jié)
Takemura Electric DM-18R型土壤濕度計作為一款數(shù)字式電気抵抗式檢測儀器，以“多量程適配、數(shù)據(jù)可視化、便攜高效"為核心優(yōu)勢，精準匹配規(guī)模化農(nóng)田墑情監(jiān)測、園藝種植及作物栽培科研等場景的重量含水率快速檢測需求，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、細致維護及數(shù)據(jù)比對，可有效彌補不足。總體而言，該儀器是一款兼顧實用性、智能化與經(jīng)濟性的田間土壤含水率快速檢測工具，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景使用。
參考文獻
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