Датчик влажности почвы

 

<{о 949460

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

Совхоз Соеетсккъ

Соцмалнстмческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.80 (21) 2894376/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070882. Бюллетень ¹29

Дата опубликования описания 07.08.82

31 М К)1 з

G 01 N 25/56

Госукарстаенный комнтет

СССР

l1o делам нзобретеннй н открытий (Щ УДК 631.6:

:631.4

{088.8) (72) Авторы изобретения

И.Г.Грушка и М.А.Рубан (71) Заявители украинский научно-исследовательский гидроме георолотическттй— институт и Институт полупроводников AH Украинской ССР

{54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к электрическим экспресс-методам измерения влажности почвенных слоев и, преимущественно, может быть использовано в сельском хозяйстве на гидрб- и агрометеорологических станциях и пос- . тах, а также в строительстве, геологии и других отраслях народного хозяйства, когда необходимы точные измерения влажности аморфных и сыпучих материалов различной уплотненности °

Известен датчик для измерения влажности почв, чувствительные элементы которого представляют два изолированных электрода, соединенных с измерительным устройством (1) .

Однако известный датчик влажности для измерения влажности почненных слоев различной уплотненности мало пригоден иэ-за недостаточной чувствительности либо механической непрочности °

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является емкостный датчик влажности почвы, содержащий два изолиронанных друг от друга металлических электрода в виде шнеков, закрепленных на штанге и соединенных с измерительным устройством. Электроды выполнены в виде тонкостенных шнековых элементов совмещенных и сдвинутых на полшага один относительно другого в продольном направлении, закреплены на стержне из изоляционного материала, имеющим конусный наконечник.

Шнеки выполняют роль обкладок электрического конденсатора и служат для погружения датчика в грунт на необходимую глубину (2) .

Существенным недостатком такого датчика является его низкая механи15 ческая прочность и сложность изготовления, что значительно сужает возможности применения датчика для измерения влажности только сыпучих материалов.

При использовании датчика в полевых условиях на плотных грунтах шнеки часто отвалинаются от стержня, так как изоляция с помощью которой их крепят к стержню, не выдерживает

25 многократной нагрузки. Изготонление шнековых элементов технологически достаточно сложно.

Цель изобретения — увеличение чувствительности и механической

30 прочности датчика нлажности.

949460

Поставленная цель достигается тем, что в датчике влажности, содержащем два изолированных электрода, закрепленных на штанге и соединенных с измерительным усгройством, электроды выполнены в виде двух полувинтов, скрепленных между собой изолятором, образуя в целом винт, причем один из полувинтов жестко. соединен с штангой, имеет на конце направляющий зубец в полости, перпендикулярной l0 направлению погружения датчика в исследуемую среду.

На чертеже показан предлагаемый датчик влажности, разрез.

Он состоит из металлического полувинта 1, имеющего на конце направляющий зубец 2, который жестко прикреплен к полой штанге 3, электрически связан с ней и с одним из контактов разъема, изолятора 4, второго полувинта 5, электрически соединенного с другим контактом разъема проводом 6, проходящим сквозь полую штангу 3.

Длина волны 10 см, штанги -. 90 см. 25

При круговом вращении штанги датчик погружают на заданную глубину в соответствии с метками на штанге, затем поцключают измерительное устройство, и производят измерение.

Обычно влажность почвенных слоев на сельскохозяйственных полях измеряют осредненно для каждого слоя высотой 10 см до глубины один метр.

Путем удлинения штанги глубину измерения можно увеличить до 150-300 см °

При необходимости измерения можно производить через более короткие промежутки например, через 1 см.

Для этого наносят соответствующие 40 метки на штанге. Величину осрвднения влажности измеряемого материала такжв можно изменять путем увеличения или уменьшения высоты чувствительной части датчика - двух полувин-45 тов.

Основную механическую нагрузку несет полувинт 1, соединенный с штангой имеющей направляющий зубец

2, второй полувинт 5 проникает в поч-50 ву по следу, проделанному первым винтом. Он может быть приклеен, напримвр, эпоксидным клеем или привинчен ,к полувинту 1 с помощью винтиков .из прочного изоляционного материала.

Полувинты изготовляют цельным монолитам путем отлива в формах или выточки на токарном станке с последующим разделением цельного винта на два полувинта, что значительно упрощает технологию изготовления и увеличивает механическую прочность электрического датчика влажности.

Использование предлагаемого электрического датчика влажности позволяет увеличить его долговечность по сравнению с известными в 10-20 раз, упростить технологию изготовления датчика.

Возможно универсальное .использование датчика для измерения влажности почв с различной механической уплотненностью и составам, например, песков, плотных глин, щебневатых почв.

Датчик обладает повышенной механической прочностью.

Формула изобретения

Датчик влажности почвы, содержащий два изолированных электрода, закрепленных на штанге и соединенных с измерительным устройством, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения вго чувствительности и механической прочности, электроды выполнены в виде двух полувинтов, скрепленных между собой изолятором, образуя в целом винт, причем один из полувинтов жестко соединен с штангой и имеет на конце направляющий зубец в плоскости, перпендикулярной направлению погружения датчика в исследуемую среду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берлинер М.А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности. М., "Энергия", 1965, с. 32-52.

2. Авторское свидетельство СССР

9518707, кл. G 01 N 27/22, 1976 (про тотип) .

949460

Составитель A.Ïëàòoâà

Техред A. Бабинец Корректор В.Бутяга

Редактор Ан.Шандор

Закаэ 5734/29 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4