Датчик влажности почвы

 

,п1 558205

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ о од 6Фаотокнх

С оцнозщоттщоцц, Республик (С1) Дополнительное 1 авт, свид-в1 (22) Заявлено 13.12.74 (21) 2084931/25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.06.77 (51) 31. Кл. - 6 01N 27/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР (3) УДК 551.508.7 (088.8) но аелам изобретений н открытий

1О, М. Романенко, А. С. Якунин, Ю. H. Федоров и В. В. Пискарев

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А. H. Костякова и Научно-производственное объединение «Агроприбор» (71) Заявители (54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ (72) Авторы изобретения В. А. Емельянов, Изобретение относится к измерительной технике, а именно к влагометрии.

Известны датчики влажности почвы, обкладки которых выполнены в виде заостренных ножевых электродов (1). Однако, при закладке таких датчиков в грунт их предварительно необходимо ориентировать по направлению фильтрации воды, а так как в условиях орошения это направление изменяется, то такие датчики не обеспечивают достаточной точности измерений. Кроме того, в полевых условиях большие затруднения вызывает обеспечение постоянства взаимного положения обкладок датчика.

Известны также датчики, одна из обкладок которых выполнена в виде чередующихся камер. Часть оболочек этих камер перфорирована, причем внутри камер зафиксированы электроды рабочих и термокомпенсирующих обкладок (2). Такие датчики обеспечивают компенсацию влияния температуры на точность измерений, имеют прочную конструкцию и постоянные начальные параметры, однако, обладая заметной инерционностью, они не обеспечивают достаточной точности измерений в условиях, например, полива, характеризующегося интенсивными влагообменными процессами.

Известен датчик влажности почвы, содержащий закрепленные на корпусе взаимно изолированные рабочие обкладки, подключенные к экранированному соединительному кабелю

5 (3J. Такой датчик имеет водонепроницаемую конструкцию, что приводит к нарушению влагообменных процессов в месте его закладки, в силу чего не обеспечивается достаточной точности измерений в условиях полива. Кро10 ме того, значительная температурная зависимость результатов измерений препятствует применению этих датчиков в полевых условиях.

Целью изобретения является повышение

15 точности измерений и снижение инерционности. Для этого одна из обкладок предлагаемого дачика выполнена в виде стержневой рамы, соединенной с экранированным соединительным кабелем, а вторая обкладка расположе20 на внутри первой и выполнена в виде стержня, присоединенного к экранированному соединительному кабелю, причем стержни, образующие стержневую раму, выполнены в виде полых герметичных электродов, заполненных

25 эталонным веществом, в котором закреплены дополнительные обкладки.

1 акая конструкция gaT IH!.a пракni cecr >i Не искажает условия влагообмена в зоне закладки дат-шка, обеспечивает стабильность взаим»

»

„r:».

» »

558205

15

20 э5

40 ного положения обкладок, а также позволяет практически исключить влияние температуры контролируемой почвы на точность измерений.

11а чертеже изображен предлагаемый датчик и его сечение по А — А.

Обкладка датчика выполнена в виде стер)кневой рамы 1 с внутренними электродами— выступами 2, размещенными между электродами — выступами 3. Электроды 3 соединены со стержневой обкладкой 4, расположенной внутри обкладки 1. Один из стер)кней 5 обкладки 1 выполнен в виде полого герметичного электрода, в котором в эталонном веществе закреплена обкладка 6, Все обкладки закреплены на корпусе 7, в котором имеется дистанционный переключатель (на чертеже не показан) для подсоединения обкладок 4 и

6 к внутреннему проводнику экранированного кабеля 8. Изолятор 9 служит для стабилизации стержневой обкладки 4 относительно обкладки 1.

Датчик работает следующим образом.

При закладке датчика в почву его электрические параметры изменяются в зависимости от ее влажности, а также и от электрических параметров самой почвы. Чтобы исключить неоднозначность измерений за счет неоднородности электрических параметров почвы, между обкладками датчика обычно предварительно помещают вещество с высокими влагообменными свойствами, например гипс.

В данном датчике с качестве такого влагообменного вещества используется контролируемая почва, что способствует .повышению точности измерений, особенно в условиях полива.

Перед измерением влажности проводится измерение температуры почвы при помощи системы обкладок 5 и 6, для чего они подключаются к измерительной аппаратуре. Затем включается система обкладок 1 и 4 и измеряются электрические параметры почвы, в частности емкостная составляющая полной проводимости датчика, однозначно характеризующая с учетом ранее измеренной температуры влажность почвы в зоне закладки датчика.

Благодаря сквозной рамочной конструкции внешней обкладки 1 и стер)кневой обкладки

4 датчик практически не влияет на условия фH. ibTpаUiIH BO+bI в KOHTp07иi)уeiViой Hа BJIа)h ность почве, что позволяет повысить точность и оперативность измерений. Это имеет особо важное значение при контроле качества полива орошаемых земель в условиях происходящего при этом изменения температуры почвы, Формула изобретения

1. Датчик влажности почвы, содержащий закрепленные на корпусе взаимно изолированные рабочие обкладки, подключенные к экранигованпому соединительному кабелю, о тл ич а и шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и снижения инерционности, одна из обкладок выполнена в виде стержневой рамы, соединенной с экранированным соединительным кабелем, а вторая обкладка расположена внутри первой и выполнена в виде стержня, присоединенного к экранированному соединительному кабелю.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, стержни, образующие стержневую раму, выполнены в виде полых герметичных электродов, заполненных эталонным веществом, в котором закреплены дополнительные обкладки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Х 220577, Кл. С Did 27/22, 1966.

2. Лесков Г. И. и Фомина Е. Е. Электрические влагомеры, «Заводская лаборатория»

М 9, 1958.

3. Черняк Г. Я. Методы определения естественной влажности и пористости песчаных грунтов, из-во ВНИИводгео, М., 1956.

А -А

Составитель А. Платова

Редактор Н. Коган Техред А, Камышникова Корректор T. Добровольская

Заказ 1160/6 Изд. № 430 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ратшская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2