LM-TDP 探针式茎流（液流）传感器是一款依托热耗散（TDP）原理设计的树木茎流测量设备，能够实现对树干液流速率的连续精准监测。该传感器独特的固定间距设计，有效解决了在不同树木上安装时探针间距难以统一的问题。其探针采用全封闭不锈钢材质，内置加热装置，这种设计可避免植物分泌物对加热部件造成腐蚀，从而确保传感器长期稳定运行。此外，LM-TDP 探针式茎流（液流）传感器具备坚固耐用的特性，且安装简单，性价比优势显著，在树木生理生态研究、林业水资源管理等领域具有广泛的应用场景。
技术特点
- 全封闭探针，性能更稳定，更低的维护成本
- 温差小（5-10℃），避免了温差过高对树木造成损坏
- 体积小，安装方便，无需传统类型的铝管硅脂等耗材
- 线缆分段设计，可出厂定制和更换线缆长度
- 精度高，进口材料单独校准
- 更坚固的设计，拔插无损，更容易长期重复利用
- 兼容性高，适配国内外主流采集器
LM-TDP探针式茎流（液流）传感器真实测量数据(春季)
技术参数
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探针长度 |
30mm（其他长度可定制） |
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探针直径 |
1.5mm |
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探针间距 |
40mm |
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加热电阻 |
约50Ω |
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加热功率 |
0.15~0.2W |
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工作电压 |
3.0V |
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信号输出 |
模拟信号、电压输出 40μV/℃、占用1差分通道 |
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线缆长度 |
标配10米，可定制长度 |
扩展知识：
热耗散探针（Thermal Dissipation Probe，简称TDP）是一种基于Granier原理改进的热耗散传感器。其工作原理是通过测量植入树木边材中线热源的温度变化，并与边材远端未受加热区域的温度进行对比，从而监测边材系统的热耗散动态。当树木汁液流动增强时，液态水的流动会增强对热源的冷却效应，表现为边材表观热导率的升高。实验表明：在汁液流速为零或极低状态下，加热探针与参照点之间的温度差（dT）达到最大值；随着汁液流速增加，温度差dT呈递减趋势。基于dT与汁液流速间的定量关系，该技术可通过低成本设备实现汁液流速的连续监测。
相较于热脉冲法（Heat Pulse Velocity，HPV）等传统方法，TDP技术的核心优势在于其恒定加热机制。系统通过持续激活加热元件实现连续测量，突破了热脉冲法对时间延迟参数和空间距离参数的依赖性限制。具体而言：热脉冲法需通过记录脉冲发射与信号返回的时间差结合探针间距进行流速推算，而TDP系统可直接输出温度差dT的实时信号，通过预先建立的dT-流速经验公式实现流速的连续监测。这种连续监测能力使TDP技术在数据采集频率和时效性方面具有显著优势。
Granier通过实验建立了标准化的流动指数（K）计算模型。该无量纲参数通过归一化处理实测温度差与零流速条件下的理论最大温度差获得，并基于直径40-50厘米标准树干段构建了K值与实际汁液流速（单位：m/s）的经验关系式。值得注意的是，该经验公式在不同树种间表现出良好普适性，验证了其作为通用模型的可靠性。
在应用层面，TDP技术通过结合边材横截面积参数，可进一步推算树干汁液实际流动速率（即流速与边材面积的乘积）。但需注意：该方法推导的流动速率属于估算值，其精度依赖于边材面积的实测准确性。因此，在实际应用中需针对目标树种建立特定的校准系数。与热脉冲法类似，TDP系统的绝对流速测定仍需通过经验标定实现。相比之下，新型TDP热平衡传感器通过改进的温度补偿算法，实现了汁液流速的绝对测量，从根本上突破了传统方法对校准程序的依赖。
Granier方法基于液体流速热耗散理论，而非针对植物茎干或树干中热传输过程的具体模型。类似的气流传感器和热线风速仪技术已广泛应用于其他领域。然而，Granier方法确实需要了解边材的物理尺寸，以便将流速转换为汁液流动速率。
Granier定义了一个无量纲参数K，其表达式为：
K = (ΔTM - ΔT) / ΔT
其中，ΔT为加热探针与下方固定距离处未加热的参考探针之间的实测温度差。该温度差值ΔT通过测量上下热电偶之间的电压差来获得。参数ΔTM则表示在无汁液流动（即零流速设定值）时的ΔT值。显然，当ΔT = 0时，K值趋近于无穷大；而当ΔT =ΔTM时，K = 0（对应零流速状态）。
Granier通过经验研究发现，平均汁液流速V（单位：厘米/秒，cm/s）与参数K之间存在指数关系，具体表达式为：
V = 0.0119 * K^1.231 （单位：cm/s）
为了将流速转换为汁液流动速率，需使用以下公式：
Fs = As * V * 3600 （单位：秒/小时，s/h） = cm³/h
其中，Fs（单位：立方厘米/小时，cm³/h）表示汁液流动速率，As为边材导水组织的横截面积（单位：平方厘米，cm²）。根据Granier的研究，典型正午时段的汁液流速V值范围通常在10~80厘米/小时（cm/h）之间。
