一、工作原理時(shí)域反射儀是利用特高頻電磁波在土壤中的傳導(dǎo)特性來測(cè)定土壤含水量的儀器。儀器發(fā)出一個(gè)電壓脈沖，其上升沿極快，從同軸電纜傳到插入土壤的傳感器探針。TDR一般具有2～3根平行探針，組成一個(gè)波導(dǎo)傳輸線，土壤是其電介質(zhì)。傳輸中，脈沖信號(hào)遇到電介質(zhì)阻抗發(fā)生變化之地點(diǎn)，一部分信號(hào)會(huì)反射回來，這樣的反射尤其會(huì)發(fā)生在探針的起始、終端兩點(diǎn)。測(cè)量出起始、終端之間的傳輸時(shí)間t，由探針長(zhǎng)L即可以計(jì)算出電磁波的傳播速度v。再計(jì)算出介電常數(shù)ε。由介電常數(shù)推算體積含水量。二、校準(zhǔn)程序（一）校準(zhǔn)條件(5~40)℃不超過95%（40℃）（二）校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法.表1校準(zhǔn)項(xiàng)目序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目1測(cè)量準(zhǔn)確度2測(cè)量重復(fù)性.2.1測(cè)量準(zhǔn)確度2.1.1土樣選取a）土樣選取可根據(jù)校準(zhǔn)需要選用不同質(zhì)地的土壤，主要包括砂土、壤土、黏土等土壤；b）土樣宜選用理化性狀較為穩(wěn)定，一致性較好，便于實(shí)際校準(zhǔn)時(shí)保持同一基準(zhǔn)條件的土壤。2.1.2土樣預(yù)處理取足量的土壤去除根系、雜草、礫石等雜質(zhì)平鋪在陰涼通風(fēng)處并陰干，直到可過篩為止，將土碾碎，碾碎后土壤顆粒宜不大于5mm。將碾碎后的土壤放入電動(dòng)振動(dòng)篩中，電動(dòng)振動(dòng)篩宜分為兩層，上層為孔徑2mm的土壤篩，下層孔徑為1mm的土壤篩，過篩后獲得備用土樣。2.1.3制備特定含水量土樣方法校準(zhǔn)時(shí)，宜制備不少于4組含水量的標(biāo)準(zhǔn)土樣，對(duì)應(yīng)體積含水量區(qū)間為0～10%、10%～20%、20%～30%、30%～40%，飽和含水量較低的土壤，土樣含水量制備到飽和即可；制備前應(yīng)確定需要配置的土柱直徑、土柱高度，并計(jì)算土柱體積；根據(jù)土壤的容重、土柱體積和目標(biāo)體積含水量區(qū)間，計(jì)算所需水和備用土壤重量；用分辨力為0.01g的電子天平分別稱取所需重量的水和備用土壤；將稱取的水和備用土壤混合并攪拌均勻，放入密封容器中平衡24h。2.1.4土柱裝填方法預(yù)制含水量土樣靜置24h后，取出攪拌均勻，分多層裝填。每層裝入的土樣量依據(jù)分層數(shù)量平均分配土樣，分層壓實(shí)。壓實(shí)土樣應(yīng)保持壓實(shí)均勻性，裝填完成后應(yīng)用保鮮膜將土樣容器口密封，防止水分蒸發(fā)。管式儀器應(yīng)在土柱裝填過程中提前置入土樣容器，針式儀器可在測(cè)量時(shí)插入土樣。2.1.5土樣取樣方法儀器數(shù)據(jù)采集完成后，在標(biāo)準(zhǔn)土樣內(nèi)選取不少于3處未經(jīng)擾動(dòng)過的土壤位置；將環(huán)刀刃口向下放在土樣上，將環(huán)刀垂直向下壓，至土樣高于環(huán)刀上刀口，使用切土刀削去兩端土并修平，將取出土樣放入鋁盒中，用精度為0.01g的電子天平稱取土樣質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)及時(shí)稱重，避免待測(cè)土樣水分流失。2.1.6土樣烘干方法將稱重后的土樣和鋁盒一起放入電熱恒溫干燥箱中烘干，烘箱溫度應(yīng)設(shè)置在105℃（±2℃），持續(xù)恒溫24h至恒重。2.1.7計(jì)算測(cè)量準(zhǔn)確度測(cè)量準(zhǔn)確度用絕對(duì)誤差的平均絕對(duì)值來表示，應(yīng)按照公式（1）計(jì)算。 (1)式中：n——測(cè)量次數(shù)，應(yīng)不少于6次；QUOTE——絕對(duì)誤差的平均絕對(duì)值；QUOTE——第i次測(cè)量的體積含水量。QUOTE——標(biāo)準(zhǔn)體積含水量，應(yīng)按公式（2）計(jì)算。(2)式中：QUOTE——為烘干法的重量含水量，應(yīng)按公式（3）計(jì)算。（3）式中：Q1——為烘干前土的重量（g）；Q2——為烘干后土的重量（g）。QUOTE——為土壤干容重，應(yīng)按公式（4）計(jì)算。（4）式中：Q2——為烘干后土的重量（g）；V——為取樣的總體積（cm3）。2.1.8測(cè)量重復(fù)性測(cè)量重復(fù)性用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差來表示，按公式（4）計(jì)算。(5)式中：QUOTE――實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差；QUOTE――第i次測(cè)量結(jié)果；QUOTE――n次測(cè)量的平均值；三、校準(zhǔn)結(jié)果及不確定度計(jì)算（一）校準(zhǔn)方法概述0%～40%（二）測(cè)量模型（三）不確定度來源和不確定度分量評(píng)定在含水量0%～10%、10%～20%、20%～30%、30%～40%四個(gè)區(qū)間內(nèi)，每個(gè)區(qū)間選擇一個(gè)含水量土樣作為校準(zhǔn)點(diǎn)，共4個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，表2測(cè)量誤差校準(zhǔn)記錄表序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)值（%）測(cè)量值（%）平均值（%）準(zhǔn)確度（≤2%）重復(fù)性（≤1%）12345618.367.57.27.37.67.47.57.40.940.15216.7016.216.016.416.316.316.616.30.400.20326.8728.328.227.627.728.227.627.91.060.30439.7839.439.339.239.539.239.