Способ определения влажности и солености почвы

 

296030

О Л И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК G Oln 27/12

Заявлено 20.Ч!.1969 (№ 1341250/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 12.ll.1971. Бюллетень X 8

Дата опубликования описания 5.1 .1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК, 551.508.7(088 8) Автор изобретения

Л. H. Степанов

Заявитель

Агрофизический научно-исследовательский институт

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ И СОЛЕНОСТИ ПОЧВЫ

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известные способы измерения влажности и солености почвы, заключающиеся в измерении электрического сопротивления почвы или сорбционных влагообменных датчиков, не обеспечивают достаточной точности измерения из-за влияния состава почвы, а также не позволяют получить линейную зависимость электропроводности от влажности почвы.

По предлагаемому способу почву увлажняют до значения полевой влагоемкости, устанавливают на электродах датчика рабочее напряжение, соответствующее току полного отклонения стрелки регистрирующего прибора и, сохраняя это значение напряжения неизменным, по величине силы тока определяют влажность исследуемой почвы, а соленость почвы измеряют при влажности, соответствующей полевой влагоем кости, в единицах удельной электропроводности методом замещения датчика магазином сопротивлений.

Предложенный способ исключает влияние состава почвы и обеспечивает получение линейной зависимости электропро водности от влажности почвы.

На фиг. 1 показана схема прибора, реализующего описываемый способ; на фиг. 2— график измерения.

f3 почву погружают датчик 1 влажности и увлажняют ее до значения полевой влагоемкости. После этого к электродам датчика прикладывают напряжение переменного тока. Величину напряжения устанавливают делителем

2 такой, чтобы ток в измерительной цепи был равен току полного отклонения стрелки указателя 8, например, микроамперметра или автоматического электронного потенциометра.

В дальнейшем рабочее напряжение на электродах датчика сохраняют постоянным, что достигают малым, по сравнению с сопротивлением дат шка, внутренним сопротивлением в источнике 4 питания и в измерительной цепи. Тогда сила тока, отсчитываемая по указателю 8, будет прямо пропорциональна электропроводностп и прп определенных условиях вл а жн ости.

Таким образом, изменением величины рабочего напряжения при полевой влагоемкости компенсируют качественные различия почв не только по концентрации солей, но и по механическому составу, так как ток в измерительной цепи прп полевой влагоемкости всегда равен току полного отклонения указателя и в

25 дальнейшем снижается по мере уменьшения влажности.

После настройки устройства на измерение влажности, измеряют соленость почвы (при полевой влагоемкости в единицах удельной

Ч0 электропроводностн) путем замещения датчи296030

5 ю

40 ка магазином 5 сопротивлений. При этом величину электропроводностей подбирают такой, чтобы в измерительной цепи опять был ток полного отклонения стрелки указателя.

По величине измеренного сопротивления вычисляют удельную электропроводность почвы, которая и является мерой ее солености при полевой влажности. Зная значение электропроводности, эквивалентное критической концентрации солей в почвенном растворе, назначают очередной промывочный полив.

В качестве датчиков, в зависимости от целевого назначения измерений, применяют незащищенные электроды в виде щупа или сорбционные влагообменные блоки различной конструкции и качества.

1Цуп с незащищенными электродами применяют, когда необходимо определить соленость почвы и для измерения среднего значения влажности пахотного горизонта почвы на всей площади участка поля. Он позволяет быстро измерить искомую величину во многих точках участка и вычислить среднее значение влажности. Во избежание нарушения контакта между электродами и почвой внедрение щупа в почву делают непосредственно перед измерением влажности.

Сорбционные блоки применяют для измерения влажности в данной точке и при глубинах более 0,3 — 0,4 м.

В случае определения значения предполивпой влажности почвы могут быть с успехом применены гипсовые датчики. При необходимости измерения во всем интервале доступной растениям влаги лучше применять блоки с однородным пористым пространством, например изготовленные из пористой керамики или из корунда на керамической связке с металлизированными электродами.

В качестве примера, иллюстрирующего результаты измерения, приведены графики на фиг. 2. Данные получены на дерновоподзолистой среднесуглинистой почве при плотности

1,25 г/см и полевой влагоемкости 26,5О/р.

Прямые 1 и 2 получены при использовании незащищенных электродов в виде щупа и датчиков из пористой керамики с серебряными электродами; кривая 8 — при использовании ги псов ых датчиков.

Приведенные данные показывают, что способ установления рабочего напряжения на электродах датчика при полевой влагоемкости и измерение электропроводности действительно обеспечивает прямопропорциональную зависимость между током и влажностью. При этом способе измерения практически используют всю шкалу указателя. Способ допускает применение всевозможных датчиков. Форма связи 1(W) зависит от качества датчика.

П р едм ет изобретения

Способ определения влажности и солености почвы путем измерения ее электропроводности датчиком и регистрирующим прибором, отличаюи1ийся тем, что, с целью исключения влияния состава почвы и получения линейной зависимости электропроводности от влажности почвы, последнюю увлажняют до значения полевой влагоемкости, устанавливают на электродах датчика рабочее напряжение, соответствующее току полного отклонения стрелки регистрирующего прибора и, сохраняя это значение напряжения неизменным, по величине силы тока определяют влажность исследуемой почвы, а соленость почвы измеряют при влажности, соответствующей полевой влагоемкости, в единицах удельной электропроводности методом замещения датчика магазином сопротивлений.

296030

Фиг !

zoo 00

@иг 2

Составитель Е. А. Блохина

Редактор С. И. Хейфиц

Техред Н. И. Наумова

Заказ 786/7 Изд. № 348 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2.7, мха

500

Корректоры: А. Николаевй и Л. Корогод