1.3.3  TDR仪器研制进展

在采用TDR仪器进行土壤特性研究的初期，有很长一段时间，TDR仪器的使用主要集中在美国Tekronix公司的电缆测试仪1502B和1502C上。该类产品的主要特点是时间的分辨率非常高，因此一直作为TDR测定土壤特性研究的经典仪器，但它们不是专门为测定土壤特性设计的，在用作土壤水分测试仪时还需要专门的接口模块、波形采集和分析程序，并且体积和重量较大，价格昂贵。美国Campbell Scientific公司在1991年开发了基于Tekronix 1502B集成的土壤水分测量系统，该系统主要包括了探针、多通道转换电路板、接口模块和CR10数据采集器，实现了土壤水分测量的自动化。该系统通过接口模块可以利用计算机控制Tekronix 1502B TDR仪，实现波形下载和分析，自动或在人工辅助下计算土壤含水量和电导率等指标。

美国Soilmoisture Equipment公司1984年开始致力于TDR技术的研究，开发出了比较完善的TDR-Trase系统。该系统专门用于测定土壤含水量，测定可在15 s内完成，可以立刻读数，也可将数据存储供下载使用，可以通过手工操作或者编程自动测定和存储数据，通过RS-232串口与计算机连接，进行遥测或下载存储的数据和图形资料。由于有各种各样的价格低廉的波导管可供选择，用户能以最低的投资来进行多点和多深度的大面积测量，多通道控制器可使一台Trase设备一次进行多达256个不同点位的自动测定。该仪器可以下载波形文件，测量范围为0～100%，测量误差为±2%，仪器重11.92kg。(https://www.daowen.com)

20世纪90年代，加拿大Environmental Sensors公司制造了便携式的TDR仪系统MP-917，该系统既可以直接测定土壤含水量，又可以通过RS-232串口连接计算机获得TDR波形。其最大的特点是分段式探针设计，便于安装和测定不同土层的土壤含水量；缺点是不能测定土壤电导率。土壤含水量测量范围为0～100%，在通常条件下测量误差小于±3%，标定后测量误差小于±1.3%，分辨率1.0%，该仪器工作温度范围0～50℃，仪器重5.0kg。

德国IMKO公司的TRIME系统测量的土壤含水量范围为0～70%，在0～40%范围内测量误差为±2%，40%～70%范围内测量误差为±3%，主机仪器重约0.87kg。波兰Easy Test公司生产的FOM-TDR可以同时测定土壤含水量和电导率，具有多种主机和探针型号。最近，美国CSI公司开发了TDR100系统，主要包括探针、多通道板、接口模块、数据采集器和TDR100主机，可以实现多点同时测定土壤含水量和电导率，也可以获取波形数据。另外，一些小型的TDR产品也开始出现，如AQUA-TEL-TDR和美国Spec-trum公司的TDR100/200/300等产品。