Измеритель влажности почвы

 

Изобретение предназначено для назначения сроков полива сельскохозяйственных культур путем определения срока полива по влажности почвы и обеспечения непрерывной работы устройства в течение всего вегетационного периода. Устройство содержит горизонтально установленный в почве удлиненный керамический сосуд 2, имеющий поры 3, перекрытые перегородками из пленки железисто-синеродистой меди. Сосуд 2 внутри заполнен раствором 4 сахарозы с консервантом и герметично соединен трубкой 5 с ртутным манометром 6. Манометр снабжен шкалой 7 и имеет контакт 8 электромагнита 9. Реле времени 10 служит для обеспечения своевременной работы дождевальной машины 11. Механизм работы заключается в том, что при понижении влажности в почве вблизи от установленного устройства из керамического сосуда, поры которого перекрыты пленками железисто-синеродистой меди, вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солей в почвенной влаге при подсыхании почвы будет перетекать и поглощаться почвой. Уменьшение объема жидкости в пористом сосуде через герметическую соединительную трубку 5 передается ртутному манометру 6 со шкалой 7. При иссушении почвы до наименьшего оптимума (влажность разрыва капилляров) столбик ртути в манометре замыкает контакт 8, включает электромагнит 9, электромагнит включает реле времени 10, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11 с расчетом увлажнения корнеобитаемого слоя почвы на заданную величину (поливную норму) подачей расчетного количества воды. После расхода дождевальной машиной воды в количестве поливной нормы, реле времени выключает подачу воды в дождевальную машину. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 А 01 G 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4206954/30-15 (22) 09. 03.87 (46) 30.07.89. Вюп. II - 28 (71) Уральский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (72) Г.Д.Ларионов, В.И.Муромцев и P.Ã.Xàçèåâ (53) 631.347.1(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

II- 1336997, кл. А 01 С 25/00, 1985.

„„Я0„„1496713 А 1

2 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ (57) Изобретение предназначено для назначения сроков полива сельскохозяйственных культур путем определения срока полива по влажности почвы и обеспечения непрерывной работы устройства в течение всего вегетационного периода. Устройство содержит горизонтально установленный в почве удлиненный:керамический сосуд

2, имеющий поры 3, перекрытые перегоЮ

3 1496713 родками из пленки железисто-синеродистой меди, Сосуд 2 внутри заполнен раствором 4 сахарозы с консервантом и герметично соединен трубкой

5 с ртутным манометром б. Манометр

5 снабжен шкалой 7 и имеет контакт 8 электромагнита 9. Реле 10 времени служит для обеспечения своевременной работы дожцевальной машины 11. Механизм работы заключается в том, что при понижении влажности в почве вблизи от установленного устройства из керамического сосуда, поры которого перекрыты пленками железисто-сННеро- 15 дистой меди, вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солей в почвенной влаге при подсыхании почвы будет перетекать и поглощаться почвой. Уменьшение обье„1 ма жидкости в пористом сосуде через герметическую соединительную трубку

5 передается ртутному манометру 6 со шкалой 7. При иссушении почвы до наименьшего оптимума (влажность разрыва капилляров) столбик ртути в манометре замыкает контакт 8, включает электромагнит 9, электромагнит включает реле 10 времени, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11 с расчетом увлажнения корнеобитаемого слоя почвы на заданную величину (поливную норму) подачей расчетного количества воды. После расхода дождевальной машиной воды в количестве поливной нормы реле времени выключает подачу воды в дождевальную машину. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошению., и может быть использовано при назначении полива сельскохозяйственных культур автоматизированными дождевальными системами или машинами в любой климатической зоне.

Целью изобретения является повышение надежности и точности работы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Измеритель влажности почвы содер — 35 жит горизонтально расположенный в почве 1 удлиненный керамический сосуд 2, имеющий поры 3, перекрытые перегородками из пленки железистосинеродистой меди, заполненный внут- 40 ри раствором 4 сахарозы и герметично соединен соединительной трубкой

5 с ртутным манометром б со шкалой

7, имеющим контакт 8 электромагнита 9 с реле 10 времени для обеспе- 45 чения своевременного пуска в работу дождевальной машины 11.

Замкнутый пористый керамический сосуд наполняют раствором медного купороса и погружают в раствор желе- 50 зисто-синеродистого калия. Это приводит к тому, что в порах стенок сосуда оседает железисто-синеродистая медь, при этом можно приготовить осадочные перепонки и из других 55 веществ, например из кремнекислого железа.

Замкнутый осадочный или иной осматической перепонкой керамический.I сосуд наполняют раствором сахарозы ° (или любым из других осмотических растворов) с добавлением консерванта, например карболовой кислоты. Затем сосуд соединяют герметично

U-образной трубкойи ртутнымманометром и закапывают в почву на нужную глубину, Концентрация раствора сахарозы подбирается с учетом концентрации почвенного раствора поля, где используется устройство °

Почвенный раствор содержит растворенные химические соли, гуминовые кислоты, коллоиды. По мере испарения влаги из почвы вначале расходуется гравитационная вода, затем вода крупных капилляров. В этом случае минеральные соли, растворенные в воде, частично переходят в поглощающий комплекс почвы, частично оставаясь в растворе, резко увеличивают концентрацию оставшегося почвенного раствора. Испарение влаги из капилляров, в особенности из мелких, за счет менисковых сил со3дает сосущую силу почвы. Эта сосущая сила почвы усиливается при повышении концентрации минеральных солей .в поглощающем комплексе и в почвенном растворе. Все эти совместные силы обуславливают большую сосущую силу — ведут к перекачке во. ды из осмотического сосуда устройства в почву при снижении влажности почвы.

5 149

После полива или обильного дождя этот процесс идет в обратную сторону. Главной движущей силой процесса является осмотическое действие сахарозы, которая почти не проникает с водой через перекрытые пленками поры керамического сосуда устройства.

Таким образом, через перепонку из железисто-синеродистой меди проникает только вода, а не почвенный раствор. Не пускает перепонка и микроорганизмы (соединение меди убивает их), при проникновении в раствор микроорганизмов и вирусов, они будут уничтожены карболовой кислотой, что гарантирует бесперебойную работу датчика в течение всего вегетационного периода.

Измеритель влажности почвы работает следующим образом.

При повышении влажности в почве вблизи датчика из керамического сосуда, у которого поры перекрыты пленками железисто-синеродистой меди, вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солей почвенной влаги будет оттекать в -почву, объем раствора 4 сахарозы в сосуде уменьшается. Уменьшение объема через герметичную соединительную трубку 5 передается ртутному манометру 6 со шкалою 7.

При иссушении почвы до наименьшего оптимума (разрыва капилляров) столбик ртути в манометре замыкает контакт 8, включает электромагнит

9, электромагнит включает реле 10 времени, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11 с расчетом увлажнеция корнеобитаемого слоя поч= вы на заданную величину (поливную норму) подачей расчетного количества воды. После расхода воды дождевальной машиной в количестве поливной нормы реле времени выключает подачу воды в дождевальную машину.

Та% как при дождевании увлажнение почвы происходит с поверхности в глубину орошаемого слоя, верхние слои почвы на некоторое время могут находиться в состоянии переувлажнения, и выравнивание степени увлажнения между этими слоями происходит с некоторым запозданием. После увлажнения репрезентативного слоя до наименьшей влагоемкости влага почвы через поры пленки керамического ср

6713 6

1. Измеритель влажности почвы, 45 включающий установленный в почве пористый керамический сосуд, связанный трубкой с измерителем давления, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и точности работы, поры керамического сосуда перекрыты осмотической пленкой из железисто-синеродистой меди а керамический сосуд заполнен раство. ром для создания осмотического дав55 ления.

2. Измеритель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что сосуд wполнен удлиненным.

30 суда всасывается более концентрированным раствором 4 сахарозы, объем жьщкости в керамическом сосуде увеличивается, ртутный столбик манометра отодвигается от контакта 8 и отключает электромагнит.

При повторном уменьшении влажности почвы до разрыва капилляров цикл повторяется. В этом случае влияние выпадающих осадков на степень увлаж= нения почвы учитывается автоматически.

Шкалу 7 ртутного манометра градуир ют в процентах наименьшей влагоемкости, поэтому влажность почвы можно контролировать постоянно.

Технико-экономические преимущества предлагаемого измерителя влажности почвы заключаются в следующем: повышается точность определения срока полива; нет необходимтсти менять и добавлять в сосуд ра"твор, т.е. обеспечивается долгосрочность работы устройства; с помощью устройства осуществляется эффективный контроль за влажностью почвы при поливе, что способствует уменьшению потерь поливной воды, повышению урожайности и автоматическому регулированию режима орошения в соответствии с потребностью растений в воде. Кроме того, отпадает необходимость в измерении и учете атмосферных осадков при назначении срока полива.

Измеритель может найти широкое применение при определении срока полива в условиях недостатка водных ресурсов и для сведения к минимуму вымыва из почвы удобрений и питательных веществ.

Формула изобр етения

1496713

Составитель Г.Параев, Редактор M.Áàíäóðà Техред М,яндык Корректор В.Гирняк

Заказ 4348/4 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ " îñóöàðñòâåíêîãî комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Ъ

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðaä, ул. Гагарина, 101

3. Измеритель по п.1, о т л и ч,а ю шийся тем, что в качестве раствора для создания осмотического давления использован раствор сахаро5 зы с консервантом.

4. Измеритель по п.3 о т л и— ч а ю шийся тем, что в качестве консерванта использована карболовая кислота.