Обоснование формы датчика послойного контроля влажности почвы
DOI:
https://doi.org/10.28983/asj.y2024i4pp142-149Ключевые слова:
датчик влажности почвы, первичный преобразователь датчика, контроль параметров влажности, диэлькометрический метод измерения, форма первичного преобразователяАннотация
. В работе рассмотрены современные способы и средства измерения влажности почвы, выделены их достоинства и недостатки. Особое внимание уделено датчикам послойного контроля влажности почвы и способу их установки в грунт. Выделена проблема изменения плотности почвы при установке датчика, что в дальнейшем ведет к нарушению интерпретации о реальной влажности почвы. Сформулированы требования к датчикам влажности, исключающие погрешности при установке датчиков. В работе предложено несколько форм первичных преобразователей, позволяющих более полно установить реальную объемную влажность на основе диэлькометрического способа измерения. Приводятся наглядные формы первичных преобразователей с указанием активных зон измерения. Общая емкость преобразователя зависит от трех составляющих: диэлектрической проницаемости почвы, диэлектрической проницаемости диэлектрика между обкладками; диэлектрической проницаемости стойки измерительной системы. Усовершенствована математическая модель зависимости емкости от частоты колебательного контура. Установлено, что наиболее приемлемой формой является форма с двумя параллельными кольцами.
Скачивания
Библиографические ссылки
Болотов А.Г., Шеин Е.В., Сидоров И.А. Метод определения влажности почвы в системе адаптивно-ландшафтного земледелия // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2021. Т. 13. № 4. С. 10-14.
Водный потенциал почвы EM500-SMT. Режим доступа: https://iot-ertelecom.ru/product/em500-smt/ (Дата обращения: 15.02.2024).
ГОСТ 29027-91. Влагомеры твердых и сыпучих веществ. Общие технические требования и методы испытаний. Введ. 01.07.1992. М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. 11 с.
Гюлалыев Ч.Г.О. Определение температуропроводности почв с различной влажностью по данным экспериментальных измерений // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2010. № 5(67). С. 31-35.
Ксензов А.А. Методические указания по определению влажности минеральных почвогрунтов термостатно-весовым способом с заданной точностью. Тверь: ВНИИМЗ, 2008. 39 с.
Оборудование измерительное: датчики метеорологические в составе блока метеостанции. Руководство по эксплуатации. Режим доступа: https://kaipos.ltd/wp-content/uploads/2022/08/re_oborudovanie_ izmeritelnoe_datchiki_meteorologicheskie_v_sostave.pdf – (Дата обращения: 15.02.2024).
Плеханова И.О. Трансформация соединений FE, MN, CO и NI в дерново-подзолистых почвах при различных уровнях влажности // Известия Российской академии наук. Серия биологическая. 2007. № 1. С. 82-90.
Труфляк Е. В. Сенсорика. Краснодар: КубГАУ, 2016. 33 с.
Халилов М.Б. Влияние приемов разноглубинной обработки почвы на динамику влажности почвы // Научная жизнь. 2017. № 6. С. 29-34.
Шадских В.А. Перспективы использования влагомера для оперативного определения влажности почвы // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2019. № 1 (33). С. 12-25.
Egorov Y. V. Effect of the structure on the electrical properties of soils // Eurasian Soil Science. 2013. Т. 46. С. 284-290.
Eroshenko G.P., Sharuev N.K., Evstaf’ev D.P.A technique of evaluating an idealized mathematical model for monitoring the Moisture content of grain by a dielcometric method // Measurement Techniques. 2017. Vol. 59. No. 12. С. 1324-1329.
Fang J. et al. Wireless sensor network for in situ soil moisture monitoring // arXiv preprint arXiv: 2102. 10260. 2021.
Glagolev M. V., Sabrekov A. F. On several ill-posed and ill-conditioned mathematical problems of soil physics // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 368. No. 1. P012011.
George B., Kumar V. J. Analysis of the switched-capacitor dual-slope capacitance-to-digital converter // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2010. Vol. 59. No. 5. P. 997-1006.
Hassan A. H. et al. A new design methodology for time-based capacitance-to-digital converters (T-CDCs) // AEU-International Journal of Electronics and Communications. 2018. Vol. 96. P. 238-245.
Omran H., Arsalan M., Salama K. N. An integrated energy-efficient capacitive sensor digital interface circuit // Sensors and Actuators A: Physical. 2014. Vol. 216. P. 43-51.
Rodrigues G. H. S. Layer-by-layer films of graphene nanoplatelets and gold nanoparticles for methyl parathion sensing // ACS Applied Nano Materials. 2019. Vol. 2. No. 2. P. 1082-1091.
Trabelsi S., Nelson S. O. Density-independent functions for on-line microwave moisture meters: a general discussion // Measurement Science and Technology. 1998. Vol. 9. No. 4. P. 570.
Smagin A. V. Capillary effects in polydisperse systems and their use in soil engineering // Eurasian Soil Science. 2021. Vol. 54. P. 1433-1446.
Vooka P., George B. Capacitance?to?digital converter for leaky capacitive sensors // Electronics Letters. 2016. Vol. 52. No. 6. P. 456-458.
Walker J. P., Willgoose G. R., Kalma J. D. In situ measurement of soil moisture: a comparison of techniques // Journal of Hydrology. 2004. Vol. 293. No. 1-4. P. 85-99.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Аграрный научный журнал
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
