Современные возможности контроля влажности почвы
Опубликовано: 20.03.2019
На сегодняшний день существует большое количество методов и технологий, позволяющих измерять уровень влажности почвы и грунта, как контактно, так и бесконтактно (Табл.1).
Табл.1. Основные методы измерения влажности почвы [1, 2, 3]
Прямые методы предполагают отбор проб с различной глубины и их последующий анализ. При термостатно-весовом методе производится сушка отобранной почвы с последующим измерением уменьшения ее веса. На основании этих данных делаются выводы о влажности. Сушка производится до тех пор, пока вес отобранной пробы не перестанет уменьшаться – этот процесс может занять от 5 до 8 часов. При экстракционном методе отделение влаги производится не путем сушки, а внедрением в пробу водопоглощающей жидкости – после чего производится анализ жидкого экстракта. Пиктонометрический метод можно назвать «обратным» двум предыдущим – из образец почвы не обезвоживается, а, напротив, в него добавляется вода, пока не будет превышен порог влагоудержания – объем жидкости, который был необходим для этого, послужит для расчетов изначальной влажности пробы.
Применение плотномера асфальтобетона ПА-МГ4
В отличие от прямых методов измерения, в косвенных методах измеряется величина, непосредственно связанная с влажностью материала. К числу главных плюсов косвенных контактных методов можно отнести оперативность их проведения.
При гигрометрическом методе производится измерение разности температур сухого и смоченного термометров или степень деформации водопоглощающих материалов, погруженных в почву и расширяющихся от влажности.
Дыхание жизни. Вода из сухого воздуха- миф или реальность? Научные разработки, новые технологии.
Электрические методы строятся на зависимости ряда электрических свойств почвы от влажности – к ним относятся электропроводность, диэлектрическая проницаемость, а так же диэлектрическая проницаемость буферной промежуточной среды – влагообменника, взаимодействующего с окружающей его почвой.
Электрические влагомеры могут быть одноуровневыми (рис.1.а), многоуровневыми, т.е., измеряющими влажность одновременно на нескольких глубинах (рис. 1. б), переносными с индивидуальным дисплеем (рис.1. в) или предполагающим стационарную установку и интеграцию в какую-либо систему (рис.1. г).
а). б).
в). г).
Рис.1. Электрические влагомеры
Бесконтактные методы измеряют:
отраженные ИК-волны (инфракрасный метод); уменьшение СВЧ-излучения (СВЧ-метод); ослабление гамма-излучения (радиационный).Эти методы могут применяться, как бесконтактно с небольшого расстояния, так и со значительного расстояния – дистанционно: со стационарных платформ, с самолетов или с околоземной орбиты.
Спутниковый мониторинг представляет собой интересную и перспективную разработку, но на сегодняшний день эта технология еще представляется дорогостоящей, недостаточно проработанной новинкой. Впрочем, серьезные подвижки в этом направлении свидетельствуют о будущей популярности метода (точнее – сервисов, использующих спутниковое наблюдение).
_______________________________
Попов А.Н. Технология и техническое средство бесконтактного измерения влажности почвы на основе инфракрасного излучения [Текст] / Дисс. канд. техн. наук. — Мичуринск, 2014. — 212 с. Васильев С.И. Анализ современных электротехнических методов измерения влажности почвы // Научный форум: Технические и физико-математические науки: сб. ст. по материалам I междунар. науч.-практ. конф. — № 1(1). — М., Изд. «МЦНО», 2016. — С. 49-52. Стоун Э. Спутниковый мониторинг посевов// http://agrireview.com/ru/ спутниковый-мониторинг-урожая-cropio/