Емкостный датчик влажности почвы

Подробности емкостного датчика влажности почвы

I. Определение  емкостного датчика влажности почвы

Емкостный датчик влажности почвы — это устройство, которое измеряет влажность почвы путем определения значения емкости почвы. Его основным компонентом является специальный конденсатор, обычно состоящий из двух электродов или емкостных пластин, который вставляется в почву для измерения. Когда содержание влаги в почве изменяется, емкость между электродами также изменяется, так что можно сделать вывод о содержании влаги в почве.

 Во-вторых, принцип работы емкостного датчика влажности почвы

Принцип работы емкостного датчика влажности почвы основан на соотношении диэлектрической проницаемости почвы и содержания влаги. Влага в почве является хорошим диэлектриком, и ее диэлектрическая проницаемость намного выше, чем у сухой почвы. Датчики обычно содержат пару электродов или емкостную пластину, и когда они закапываются в почву, почва становится частью конденсатора. По мере увеличения содержания воды в почве диэлектрическая проницаемость увеличивается, что приводит к увеличению значения емкости. Датчик косвенно вычисляет содержание влаги в почве, измеряя это изменяющееся значение емкости.

Емкостный датчик влажности почвы работает следующим образом:

1. Подайте переменное напряжение: Датчик подает на электроды переменное напряжение известной частоты. 

2. Измерение изменения тока: поскольку диэлектрическая проницаемость почвы увеличивается с увеличением ее влажности, емкость между электродами увеличивается, что приводит к изменению тока, протекающего через электроды.

3. Расчет влажности: измеряя изменение тока в сочетании с предварительно откалиброванными данными, датчик может рассчитать влажность почвы.

Этот метод измерения не зависит от типа почвы и ее засоленности, отличается универсальностью и точностью.

 В-третьих, сценарии применения емкостного датчика влажности почвы

1. Точное земледелие:

   - Оптимизированное орошение: мониторинг влажности почвы в режиме реального времени, автоматическая регулировка системы орошения в соответствии с потребностью культур в воде и повышение урожайности.

   - Интеллектуальное орошение: объединение прогнозов погоды и моделей потребности сельскохозяйственных культур в воде для разработки научных планов орошения и сокращения потерь воды.   

2. Садоводство:

   - Автоматизация: автоматизированные системы полива для приусадебных участков и теплиц, обеспечивающие растения необходимым количеством воды.

   - Здоровье растений: поддерживайте влажность почвы в оптимальном диапазоне для обеспечения здорового роста растений.

3. Мониторинг окружающей среды:

   - Экосистемные исследования: мониторинг воздействия почвенной влаги на экосистемы для поддержки экологических исследований и защиты окружающей среды.

   - Анализ изменения климата: изучение динамики влажности почвы и предоставление данных для анализа изменения климата.

4. научные исследования:

   - Исследования динамики влажности почвы: изучение закономерностей изменения влажности почвы в различных условиях, поддержка научных исследований.

   - Оценка воздействия изменения климата: анализ воздействия изменения климата на влажность почвы и предоставление основы для разработки политики.

 Роль и значение емкостного датчика влажности почвы

1. Управление водными ресурсами:

   - Сокращение отходов: реализация эффективного орошения и сокращение потерь воды за счет точного измерения влажности почвы.

   - Оптимизация использования: обеспечение полного использования водных ресурсов тогда, когда они больше всего нужны, и повышение эффективности водопользования.

2. Здоровье растений:

   - Правильное количество воды: обеспечьте растениям необходимое количество воды, избегайте ее избыточного или недостаточного увлажнения и способствуйте здоровому росту.

   - Повышение урожайности: повышение урожайности и качества сельскохозяйственных культур за счет поддержания оптимального водного режима.

3. Автоматизированное управление:

   - Интеллектуальное принятие решений: в сочетании с интеллектуальной системой реализуется автоматизированное принятие решений по орошению и сокращается ручное вмешательство.

   - Быстрое реагирование: мониторинг в режиме реального времени и обратная связь позволяют системе орошения быстро реагировать на изменения влажности почвы.

4. Охрана окружающей среды:

   - Сокращение загрязнения: рациональное орошение может снизить негативное воздействие на грунтовые воды и структуру почвы, а также защитить окружающую среду.

   - Устойчивое развитие: поддержка устойчивого развития сельского хозяйства посредством точного управления.

 V. Сравнение емкостного датчика влажности почвы и резистивного датчика влажности почвы

Характеристики Емкостный датчик влажности почвы Резистивный датчик влажности почвы

1.Принцип работы Измерение влажности почвы на основе изменения емкости. Измерение влажности почвы на основе изменения сопротивления.

2. Точность измерений Более высокая точность, меньшая зависимость от типа почвы и засоленности. Более низкая точность, большая зависимость от состава почвы и температуры.

3. Возможность мониторинга изменений влажности почвы в режиме реального времени. Режим реального времени хорош, но может иметь задержку из-за состава и температуры почвы.

4. Стабильность Хорошая стабильность, не зависит от влажности почвы и температуры. Относительно низкая стабильность, может зависеть от состава почвы и изменений температуры.

5. Долговечность Отсутствие подвижных частей, большая долговечность. Может быть поврежден коррозией электродов.

6.Время отклика Быстрое время отклика, позволяет быстро измерять изменения влажности почвы. Более медленное время отклика.

7. Стоимость Высокие первоначальные затраты, но низкие долгосрочные затраты на обслуживание. Низкие первоначальные затраты, но высокие долгосрочные затраты на обслуживание.

8.Сценарии применения Умное сельское хозяйство, умное орошение, мониторинг окружающей среды и т.д. Сельскохозяйственное орошение, исследование почв и т.д.

 VI. Меры предосторожности при установке емкостного датчика влажности почвы

1. Прочитайте инструкцию:

   - Перед установкой внимательно прочтите руководство по установке и эксплуатации, предоставленное производителем датчика, чтобы убедиться, что вы понимаете все конкретные требования и этапы установки.

2. Выберите подходящее место:

   - Представитель: Убедитесь, что место установки точно отражает измеряемые параметры. Избегайте установок, где датчик может быть нарушен или поврежден, например, под прямыми солнечными лучами, при высоких температурах, высокой влажности, химической коррозии или физическом ударе.

   - Дальность обнаружения: Примите во внимание дальность обнаружения датчика и возможные влияющие факторы, такие как препятствия, перепады температур и т. д.

   - Глубина: Датчик следует погружать в почву на соответствующую глубину, обычно на уровень корневой системы растений, чтобы обеспечить точность измерений.

3. Правильная проводка:

   - Правильная проводка: правильно подключите датчик в соответствии с инструкцией по эксплуатации, чтобы избежать короткого замыкания или неправильной проводки, которые могут привести к повреждению датчика.

   - Гидроизоляция: убедитесь, что все соединения прочные и водонепроницаемые, чтобы предотвратить коррозию и плохой контакт.

4. Техническое обслуживание и осмотр:

   - Периодическая проверка: периодически проверяйте рабочее состояние и правильность установки датчика после установки, чтобы обеспечить его долгосрочную стабильную работу.

   - Чистка и обслуживание: выполняйте техническое обслуживание и чистку в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить производительность и долговечность датчика.

5. Факторы окружающей среды:

   - Учитывайте окружающую среду: учитывайте факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, электромагнитные помехи и т. д., которые могут повлиять на работу датчика.

Подведем итоги.

Емкостные датчики влажности почвы показали значительную ценность в точном земледелии, мониторинге окружающей среды и научных исследованиях благодаря своей высокой точности и меньшему влиянию свойств почвы. Они обеспечивают более надежные данные по сравнению с резистивными датчиками и подходят для приложений, требующих высокоточного управления влажностью. Хотя первоначальные инвестиции могут быть высокими, их преимущества в эффективном использовании воды и управлении здоровьем растений очевидны в долгосрочной перспективе, что делает их ключевым инструментом в современном интеллектуальном сельском хозяйстве, а также в экологической науке и технологиях.

Благодаря использованию емкостных датчиков влажности почвы водные ресурсы могут использоваться более эффективно для содействия интеллектуальному и устойчивому сельскохозяйственному производству. Точные функции измерения и автоматического управления датчика не только повышают эффективность сельскохозяйственного производства, но и предоставляют важную поддержку данных для защиты окружающей среды и научных исследований.

Технический паспорт датчика влажности почвы  :

1.Технические данные датчика температуры и влажности почвы NBL-S-THR

NBL-S-THR-Датчики-температуры-и-влажности-почвы-Руководство-по-эксплуатации-V4.0.pdf

2. Технический паспорт датчика температуры и влажности почвы NBL-S-TMC

NBL-S-TMC-Датчик-температуры-и-влагопроводимости-почвы.pdf

3.  Технический паспорт датчика температуры и влажности почвы NBL-S-TM

NBL-S-TM-Датчик-температуры-и-влажности-почвы-Руководство-по-эксплуатации-4.0.pdf

4. Интегрированный датчик температуры, влажности , проводимости и солености почвы NBL-S-TMCS 

NBL-S-TMCS-Датчик температуры, влажности, проводимости и солености почвы.pdf

5. Интегрированный датчик температуры, влажности , NPK, проводимости и pH почвы NBL-S-TMCS-7 

Руководство по эксплуатации датчика 7-в-1-композитного-почвы.pdf