Komponenty i funkcjonalność miernika wilgotności gleby
Spis treści
Tensjometry: Pomiar napięcia wody w glebie
Tensjometry to przyrządy służące do pomiaru napięcia lub ssania wody w glebie, wskazujące poziom wilgotności gleby. Budowa niezawodnego tensjometru wymaga określonych materiałów i procedur. Podstawowe komponenty obejmują kubki ceramiczne, żywicę epoksydową i wskaźniki próżni. Kubki ceramiczne można pozyskać od dostawców, takich jak SoilMoisture Equipment Corporation, która oferuje model o wymiarach 0,875 cala średnicy zewnętrznej x 2,75 cala długości. Epoksyd jest używany do uszczelniania części ceramicznych i plastikowych, zapewniając trwałość i dokładność.
Analogowe mierniki wilgotności gleby
Analogowe mierniki wilgotności gleby to proste urządzenia, które nie wymagają baterii do działania. Te mierniki działają poprzez przewodzenie prądu przez glebę; gdy sonda, zazwyczaj wykonana z przewodzącego metalu, jest włożona do gleby, mierzony jest naturalny prąd elektryczny w glebie w celu określenia poziomu wilgotności. Mierniki analogowe są zazwyczaj tańsze i mają skalę oznaczoną kolorem z igłą, która porusza się, aby wskazać poziom wilgotności, dzięki czemu są proste i łatwe w użyciu. Mogą być jednak mniej dokładne i trudniejsze do odczytania w porównaniu do swoich cyfrowych odpowiedników.
Sondy neutronowe i czujniki FDR: zaawansowane techniki pomiarowe
Sondy neutronowe i czujniki Frequency Domain Reflectometry (FDR) to zaawansowane urządzenia wykorzystywane do pomiaru wilgotności gleby. Sondy neutronowe dostarczają odczyty za pośrednictwem wbudowanego wyświetlacza po kalibracji specyficznej dla danego miejsca, podczas gdy czujniki FDR są wyposażone w rejestratory i oprogramowanie do graficznej prezentacji danych. Oba urządzenia spełniają podstawowe wymagania dotyczące zasięgu, dokładności, niezawodności i przetwarzania danych, dzięki czemu nadają się do różnych zastosowań.
Czujniki oparte na Arduino: ekonomiczne i konfigurowalne rozwiązania
Czujniki wilgotności gleby oparte na Arduino oferują ekonomiczne i konfigurowalne rozwiązanie do zbierania danych w czasie rzeczywistym. Komponenty obejmują płytkę Arduino UNO, pojemnościowy czujnik wilgotności gleby Adafruit STEMMA i odpowiednie kable okablowania. Kod czujnika obejmuje podejście ruchomego okna do średnich pomiarów, redukując szum i wartości odstające, a także obejmuje próg mokry/nie mokry do natychmiastowego raportowania danych.
Czujniki pojemnościowe: wykorzystanie gleby jako materiału dielektrycznego
Pojemnościowe czujniki wilgotności gleby działają, wykorzystując glebę jako materiał dielektryczny. Te czujniki często składają się z pary równoległych prętów ze stali nierdzewnej lub metalowych pierścieni przymocowanych wzdłuż rury PVC, co umożliwia wielokrotne pomiary na różnych głębokościach. Zmiany wilgotności gleby zmieniają częstotliwość roboczą kondensatora, która jest wykrywana i przetwarzana przez wbudowaną elektronikę czujnika przed przesłaniem do rejestratora danych.
Sieci czujników bezprzewodowych (WSN): rewolucja w gromadzeniu danych
Integracja bezprzewodowych sieci czujników (WSN) w monitorowaniu wilgotności gleby zrewolucjonizowała zbieranie i analizę danych. Sieci WSN obejmują czujniki, mikrokontrolery i możliwości sieciowe, które tworzą inteligentne sieci do transmisji danych w czasie rzeczywistym. Sieci te redukują złożoność okablowania i wspierają inicjatywy inteligentnego rolnictwa, umożliwiając ciągłe i wydajne monitorowanie wilgotności gleby.
Rejestratory danych: kluczowe dla rejestrowania i analizy
Rejestratory danych odgrywają kluczową rolę w systemach monitorowania wilgotności gleby, rejestrując dane z wielu czujników w różnych odstępach czasu. Zaawansowane rejestratory danych mogą obsługiwać do ośmiu czujników, w tym czujniki wilgotności gleby i temperatury. Oferują elastyczne interwały rejestrowania i są w stanie przechowywać dane przez dłuższy czas, w zależności od częstotliwości pomiarów. Niektóre rejestratory danych obsługują również bezprzewodowe sieci kratowe, zapewniając dostęp do danych w czasie rzeczywistym i automatyczne rejestrowanie.
Uwagi
Tagi
Często zadawane pytanie
Główne elementy tensjometru obejmują kubki ceramiczne, żywicę epoksydową i wskaźniki próżni. Kubki ceramiczne służą do pomiaru napięcia wody w glebie, żywica epoksydowa uszczelnia części ceramiczne i plastikowe, a wskaźniki próżni wyświetlają pomiary.
Sondy neutronowe dostarczają odczyty za pomocą wbudowanego wyświetlacza po kalibracji specyficznej dla danego miejsca, podczas gdy czujniki FDR są wyposażone w rejestratory i oprogramowanie do graficznej prezentacji danych. Oba oferują wysoką dokładność, ale wykorzystują różne technologie do pomiaru wilgotności gleby.
Czujniki wilgotności gleby oparte na Arduino są ekonomiczne, konfigurowalne i oferują zbieranie danych w czasie rzeczywistym. Można je zaprogramować tak, aby wykorzystywały techniki takie jak uśrednianie w ruchomym oknie w celu zmniejszenia szumów i wartości odstających w pomiarach.
Sieci WSN rewolucjonizują monitorowanie wilgotności gleby, umożliwiając transmisję danych w czasie rzeczywistym, redukując złożoność okablowania i wspierając inicjatywy inteligentnego rolnictwa. Tworzą inteligentne sieci, które umożliwiają ciągłe i wydajne monitorowanie wilgotności gleby na dużych obszarach.