FDR - қазіргі уақыттағы ең кең таралған сыйымдылықты топырақ ылғалдылығын өлшеу технологиясының нақты іске асыру әдісі. Ол топырақтың диэлектрлік тұрақтысын (сыйымдылық әсері) өлшеу арқылы топырақтың көлемдік су мөлшерін жанама және тез анықтайды. Принципі - топыраққа енгізілген электродқа (зондқа) белгілі бір жиіліктегі (әдетте 70-150 МГц) электромагниттік толқын сигналын шығару және топырақтың диэлектрлік қасиеттерімен анықталатын резонанстық жиілікті немесе импеданс өзгерісін өлшеу, осылайша диэлектрлік тұрақты мен ылғалдылықты есептеу.
FDR топырақ сенсорының егжей-тегжейлі сипаттамалары төменде келтірілген:
Негізгі күшті және артықшылықтары
Өлшеу жылдам, үздіксіз және автоматтандырылған
Ол екінші деңгейде немесе одан да жылдамырақ үздіксіз өлшеуге қол жеткізе алады, бұл оны жоғары уақытша ажыратымдылықтағы деректерді жазуды, суаруды автоматтандырылған басқаруды және динамикалық процестерді зерттеуді қажет ететін сценарийлер үшін өте қолайлы етеді.
Жоғары өнімділік және танымал ету оңай
Дәлірек және қымбат TDR (уақыт доменінің рефлектометриясы) сенсорларымен салыстырғанда, FDR тізбегін жобалау және өндіру қарапайым, ал құны айтарлықтай төмендейді, бұл оны ақылды ауыл шаруашылығы және көгалдандыру сияқты салаларда кең көлемді орналастыру үшін тамаша таңдау етеді.
Өте төмен қуат тұтынуы
Өлшеу тізбегінің қуат тұтынуы өте төмен, әдетте тек миллиамперлік деңгейдегі токты қажет етеді, бұл оны далалық мониторинг станциялары мен батареялармен және күн батареяларымен ұзақ уақыт жұмыс істейтін Заттар интернеті жүйелері үшін өте қолайлы етеді.
Зонд икемді түрде жасалған және орнату оңай
Зондтар әртүрлі формада болады (мысалы, шыбық тәрізді, тесілген, көп тереңдіктегі профиль тәрізді және т.б.) және оларды тек топыраққа енгізу керек. Олар топырақ құрылымына аз зиян келтіреді және орнату өте оңай.
Ол жақсы тұрақтылыққа және жоғары қауіпсіздікке ие
Оның құрамында радиоактивті заттар жоқ (нейтрондық өлшегіштерден айырмашылығы), пайдалану қауіпсіз және оның электрондық компоненттері тұрақты жұмыс істейді, бұл ұзақ мерзімді жұмыс істеуге мүмкіндік береді.
Интеграциялау және желіге қосу оңай
Ол заманауи Заттар интернетінің архитектурасымен табиғи түрде үйлесімді және топырақ ылғалдылығын бақылаудың ауқымды желісін құру үшін деректерді жазу және сымсыз тарату модульдерін оңай біріктіре алады.
Негізгі шектеулер мен қиындықтар
Өлшеу дәлдігіне топырақтың әртүрлі сипаттамалары (негізгі шектеулер) әсер етеді.
Топырақ құрылымы және көлемдік тығыздығы: Диэлектрлік тұрақты мен су мөлшері арасындағы байланыс (калибрлеу қисығы) саз, құм және органикалық заттардың әртүрлі құрамы бар топырақтарда әртүрлі болады. Жалпы калибрлеу формулалары қателіктерге әкелуі мүмкін.
Топырақтың электр өткізгіштігі (тұздылығы): Бұл FDR дәлдігіне әсер ететін ең маңызды факторлардың бірі. Топырақ ерітіндісіндегі өткізгіш иондар сигнал энергиясының жоғалуына әкелуі мүмкін, бұл диэлектрлік тұрақты өлшеу мәнін асыра бағалауға және осылайша су құрамын шамадан тыс бағалауға әкеледі. Тұзды-сілтілі жерлерде бұл қателік өте маңызды болуы мүмкін.
Температура: Топырақтың диэлектрлік тұрақтысына температура әсер етеді. Жоғары сапалы модельдер өтемақы үшін кіріктірілген температура сенсорларымен жабдықталған, бірақ мұны толығымен жою мүмкін емес.
Зонд пен топырақтың жанасуы: Егер саңылау қалса немесе орнату кезінде жанасу берік болмаса, бұл өлшеуге айтарлықтай кедергі келтіреді.
Жоғары дәлдікке жету үшін калибрлеуді жергілікті жерде жүргізу қажет
Зауыттық калибрлеу әдетте қандай да бір стандартты ортаға (мысалы, құм және топырақ) негізделеді. Сенімді абсолютті мәндерді алу үшін нысаналы топырақта жергілікті калибрлеу жүргізілуі керек (яғни, кептіру әдісінің өлшенген мәндерімен салыстыру және жергілікті калибрлеу теңдеуін құру арқылы). Бұл ғылыми зерттеулердің сапасын және деректерді дәл басқаруды қамтамасыз ету үшін маңызды қадам болып табылады, бірақ сонымен бірге пайдалану құны мен техникалық шекті арттырады.
Өлшеу диапазоны - жергілікті «нүктелік» ақпарат
Сенсордың сезімтал аймағы әдетте зондтың айналасындағы топырақ көлемінің бірнеше текше сантиметрімен шектеледі. Үлкен учаскелердің кеңістіктік өзгергіштігін сипаттау үшін көп нүктелі орналасуды ақылға қонымды түрде жүргізу қажет.
Ұзақ мерзімді тұрақтылық және ауытқу
Ұзақ уақыт көмгеннен кейін зонд металы электрохимиялық коррозияға немесе ластануға байланысты өлшеу сипаттамаларының ауытқуына әкелуі мүмкін, сондықтан үнемі тексеру және қайта калибрлеу қажет.
Ұсынылған қолданыстағы сценарийлер
Өте қолайлы сценарийлер
Дәл егіншілік және ақылды суару: топырақ ылғалдылығының динамикасын бақылау, суару шешімдерін оңтайландыру және суды үнемдеу мен тиімділікті арттыруға қол жеткізу.
Экологиялық және гидрологиялық зерттеулер: Топырақ ылғалдылығының өзгеруін ұзақ мерзімді бекітілген нүктелік бақылау.
Бақша мен гольф алаңдарын күтіп ұстау: Автоматтандырылған суару жүйелерінің негізгі сенсорлары.
Геологиялық апаттарды бақылау: беткейлердің тұрақтылығын бақылауда су құрамын ерте ескерту үшін қолданылады.
Сақтық шараларын қолдану немесе сақтық шараларын қолдану қажет жағдайлар:
Тұзданған немесе жоғары өткізгіштігі бар топырақ үшін: Тұздылықты өтеу функциялары бар модельдер таңдалуы және қатаң түрде жергілікті жерде калибрлеу жүргізілуі керек.
Абсолютті дәлдікке заңды немесе зерттеу деңгейіндегі талаптар болған жағдайларда: TDR немесе кептіру әдістерімен салыстыру және калибрлеу қажет, және үнемі тексерулер жүргізілуі керек.
Қысқаша мазмұны
FDR топырақ сенсорлары өздерінің тамаша құнымен, төмен қуат тұтынуымен және пайдаланудың қарапайымдылығымен заманауи ауыл шаруашылығында және қоршаған ортаны бақылауда ең кең таралған топырақ ылғалдылығын өлшеу технологиясына айналды. Бұл негізінен «тиімді жергілікті барлау» болып табылады.
Негізгі ерекшеліктерін келесідей қорытындылауға болады:
Артықшылықтары: Жылдам, үздіксіз, арзан, аз қуат тұтынатын және желіге қосылу оңай.
Шектеулер: Дәлдікке топырақтың тұздылығы, құрылымы және температурасы оңай әсер етеді, сондықтан дәлдікті қамтамасыз ету үшін жергілікті жерде калибрлеу қажет.
Топырақтың ылғалдылығы туралы өте құнды динамикалық ақпарат бере алатын және су ресурстарын дәл басқару және цифрлық ауыл шаруашылығын дамыту үшін негізгі құралдар болып табылатын FDR сенсорлары оның сипаттамаларын дұрыс түсіну және қателіктерін ғылыми нүктелік орналасу және қажетті калибрлеу арқылы басқару арқылы жүзеге асырылады.
Топырақ сенсоры туралы қосымша ақпарат алу үшін Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Компания веб-сайты:www.hondetechco.com
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 12 желтоқсан