TDR 100中文资料
时域反射计水分分析系统TDR100 Time Domain Reflectometry
一、概述
时域反射计（TDR）广泛用于测量土壤体积含水量、体积电导率和岩体变形。TDR测量没有破坏性，并能提供很好的精确度和准确度。
TDR系统的主要组件是CSI 数据采集器、TDR100反射计、SDMX50系列同轴多路器、连接电缆和TDR探头。
TDR100 由Windows 软件PCTDR 控制，或在CR10数采中使用TDR100 指令控制。通常情况是，系统由用户提供的深充电池供电，使用20W 的太阳能电池板充电。
二、系统构成
TDR100 反射计
SDMX50 系列扩展板
TDR 外壳
土壤水分测量探头
岩体变形测量
三、系统介绍
TDR100 时域反射计紧凑的低价格反射计，远程使用设计检测土壤和其它多孔隙介质的体积含水量可用于岩体变形测量，当与SDM50 系列同轴多路器通讯时使用Campbell 公司的SDM通讯协议，CR10数采使用CRBasic语言特有的编程指令。
PCTDR Windows 软件与TDR100 一起当系统设置和处理故障时显示波形、显示体积含水量和电导率，切换SDMX50 通道采集波形和派生数据文件进行电导率测量时需检测探头介电常数值。
SDMX50 系列扩展板
SDMX50 系列扩展板是八通道同轴切换设备，用在TDR 系统中。三个层级的切换允许多达512 个土壤体积含水量或岩体变形电缆连接到一个TDR100。在自动测量中扩展板由一个CR10数采控制。当使用PCTDR 时或连接到一台PC 机时，扩展板可由TDR100 控制。有三个扩展板可选：SDMX50，SDMX50LP 和SDMX50SP。这几种都提供可靠和可编程的通道选择，但在一定安装方法范围内打包不同，也允许一定的灵活性。
SDMX50 包括
带安装后板的8 通道多路器
带固定硬件的10" x 12" 野外机箱
后板打孔以减小传感器电缆应变机箱附件（绑扎带、干燥包、湿度指示试纸和管道密封胶泥）
SDMX50LP 包括
8通道同轴扩展板，用用户提供的部件固定到后板绑扎带，固定传感器电缆到机箱后板
SDMX50XP 包括
8通道同轴多路器，带1"空间的小固定底座减小电缆应变的支架，使用在标准的CSI 机箱中或用户提供的野外机箱中，绑扎带，固定传感器电缆到支架。
注意：在SDMX50 系列扩展板中减小同轴电缆的应变是很重要的。电缆自重或张力可能损坏扩展板，导致通讯的断续或致命的终断等严重后果。
TDR 机箱
ENCTDR100
16 x 18" 机箱白色，玻璃纤维加固聚酯
保护TDR 系统组件免除天气、高湿度和灰尘的影响
包括2 条SDM 电缆、1 条同轴缆、接地线和机箱附件
TDR 探头
CS605
3针设计
针长30cm，直径0.48cm，针外部间距4.5cm
RG58 电缆，用户要求长度
建议电缆最大长度为15m
在起伏不平环境中允许使用尖锐的大直径针和大环氧头CS610
3 针设计
针长30cm，直径0.48cm，针外部间距4.5cm
低衰减RG8 电缆，用户要求长度
建议最大电缆长度为25m，在某些应用中更长电缆可提供好的结果
在起伏不平环境中允许使用尖锐的大直径针和大环氧头当电缆长于15m 时建议使用CS610
岩土体变形测量
时域反射计可用于检测岩土体内的变形。该系统通常用于显示与滑坡、采矿以及建筑活动相联系的变形。
一定长度的同轴电缆，埋入所钻的孔内，作为系统的传感器。电子脉冲沿同轴缆向下发送，反射脉冲与同轴缆的变形相关，或与重建的参考点（褶皱）相关。结果踪迹中偏移区反映了沿电缆的拉张或剪切带。
TDR最初用作定位同轴传输电缆中破裂的系统。由电缆测试仪或反射计发出电子脉冲沿附属同轴电缆传输（Moffit，1964）。沿电缆传输不连续会导致部分或全部信号反射。测量传播消逝时间和反射信号强度；传播时间指示不连续距离（+-2%）；反射信号强度与电缆变形程度有关（Oonnor 和Dowding，1984）。
Panek 和Tesch（1981），Oonnor 和Dowding（1984）应用TDR 测量岩体变形。同轴电缆置于钻孔内，埋入地中。在所测量的沿电缆间隔位置的褶皱，反射部分传输信号，在确定变形带与深度的相互关系方面提供了一种更精确的尺度（Dowding、Su 和Oonnor，1989）。褶皱表现为沿波形踪迹的负极性情况。波形偏移指示了变形带；偏移极性指示一个带是否在经历拉张或剪切变形。
Campbell公司的TDR 系统已经优化，可远程使用。一个CR10数采与一个TDR100 反射计一起安装在抗天气干扰机箱内。数采使用CRBasic语言特有的编程指令控制电缆测试仪的工作；只在测量时才供电。这显著减小了电源需求。数采数字化存储电缆测试系列的波形数据，因而允许系统在无人值勤模式下工作。
通过通讯采集数据。还可以通过通讯给数采编程，使彻底检测目标带成为可能。多路器由数采控制，允许最多测试512 个电缆。
因为某些特定安装情况下需要特定的电缆，也由于与运输大长度同轴电缆有关的运输费用以及后勤工作难题，Campbell 公司建议用户从当地的电子设备供货商购买合适的同轴电缆。
TDR100 技术参数
脉冲发生器输出：250 mV into 50 ohms
输出阻抗：50 ohms ±1%
脉冲发射器和采样回路综合的时间响应：≤300 微微秒
脉冲发生器偏差：最开始10 ns 偏差±5%，10ns后±0.5%
脉冲长度：14 微妙
时域分辨率：12.2 微微秒
波形采样：选定长度内20到2048 波幅值
间隔(Vp = 1) 时间(1 way travel)
范围：-2 到2100 米0 to 7 微秒
分辨率： 1.8 millimeter 6.1 微微秒
波形范围： 1 到128
静电放电保护：内置钳位电路
电流消耗：测量工作状态270 mA, 休眠模式20 mA, 备用模式 2 mA 电源：约为12 V (9.6 V到16 V之间), 300 mA maximum
温度范围：-40°到55°C
规格尺寸：21 cm x 11 cm x 5.5 cm (8.3” x 4.3” x 2.2”)
重量：700 g (1.5 lbs)