Измеритель влажности почвы Советский патент 1989 года по МПК A01G25/00 

/ vV/

Изобретение предназначено для назначения сроков полива сельскохозяйственных культур путем определения срока полива по влажности почвы и обеспечения непрерывной работы устройства в течение всего вегетационного периода. Устройство содержит горизонтально установленный в почве удлиненный керамический сосуд 2, имеющий поры 3, перекрытые перегородками из пленки железисто-синеродистой меди. Сосуд 2 внутри заполнен раствором 4 сахарозы с консервантом и герметично соединен трубкой 5 с ртутным манометром 6. Манометр снабжен шкалой 7 и имеет контакт 8 электромагнита 9. Реле времени 10 служит для обеспечения своевременной работы дождевальной машины 11. Механизм работы заключается в том, что при понижении влажности в почве вблизи от установленного устройства из керамического сосуда, поры которого перекрыты пленками железисто-синеродистой меди, вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солей в почвенной влаге при подсыхании почвы будет перетекать и поглощаться почвой. Уменьшение объема жидкости в пористом сосуде через герметическую соединительную трубку 5 передается ртутному манометру 6 со шкалой 7. При иссушении почвы до наименьшего оптимума (влажность разрыва капилляров) столбик ртути в манометре замыкает контакт 8, включает электромагнит 9, электромагнит включает реле времени 10, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11 с расчетом увлажнения корнеобитаемого слоя почвы на заданную величину (поливную норму) подачей расчетного количества воды. После расхода дождевальной машиной воды в количестве поливной нормы, реле времени выключает подачу воды в дождевальную машину. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

31496

родками из пленки железисто-синеродистой меди. Сосуд 2 внутри заполнен раствором А сахарозы с консервантом и герметично соединен трубкой 5 с ртутным манометром 6. Манометр снабжен шкалой 7 и имеет контакт 8 электромагнита 9, Реле 10 времени служит для обеспечения своевременной работы дождевальной машины 11. Me- ханизм работы заключается в том, что при понижении влажности в почве вблизи от установленного устройства из керамического сосуда, поры которого перекрыты пленками железисто-синеро- диетой меди, вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солей в почвенной влаге при подсыхании почвы будет перетекать и поглощаться почвой. Уменьшение объе-

Изобретение относится к сельско- му хозяйству, в частности к орошению и может быть использовано при назначении полива сельскохозяйственных культур автоматизированными дождевальными системами или машинами в любой климатической зоне.

Целью изобретения является повй- шение надежности и точности работы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Измеритель влажности по.чвы содер- дмт горизонтально расположенный в почве 1 удлиненный керамический сосуд 2, имеющий поры 3, перекрытые перегородками из пленки железисто- синеродистой меди, заполненный внут- ри раствором 4 сахарозы и герметич- Hg соединен соединительной трубкой 5 с ртутным манометром 6 со шкалой 7, имеющим контакт 8 электромагнита 9 с реле 10 времени для обеспе- чения своевременного пуска в работу дождевальной мапшны 11.

Замкнутый пористый керамический сосуд наполняют раствором медного купороса и погружают в раствор желе- зисто-синеродистого калия. Это приводит к тому, что в порах стенок сосуда оседает железисто-синеродистая медь, при этом можно приготовить осадочные перепонки и из других веществ, например из кремнекислого железа.

Замкнутый осадочный или иной ос- матической перепонкой керамический

ма жидкости в пористом сосуде через герметическую соединительную трубку 5 передается ртутному манометру 6 со шкалой 7. При иссушении почвы до наименьшего оптимума (влажность разрыва капилляров) столбик ртути в манометре замыкает контакт 8, включает электромагнит 9, электромагнит включает реле 10 времени, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11 с расчетом увлажнения корнеобита- емого слоя почвы на заданную величину (поливну а норму) подачей расчетного количества воды. После расхода дождевальной машиной воды в количестве поливной нормы реле времени выключает подачу воды в дождевальную машину, 3 з.п, ф-лы, 1 ил.

0

5

5 5

0 5

сосуд наполняют раствором сахарозы (или любым из других осмотических растворов) с добавлением консерванта, например карболовой кислоты. Зр- тем сосуд соединяют герметично и-образной трубкой и ртутным манометром и закапьюают в почву на нужную глубину. Концентрация раствора сахарозы подбирается с учетом концентрации почвенного растёора поля, где используется устройство,

Почвенный раствор содержит растворенные химические соли, гумино- вые кислоты, коллоиды. По мере испарения влаги из почвы вначале расходуется гравитационная вода, затем вода крупных капилляров. В этом случае минеральные соли, растворенные в воде, частично переходят в поглощающий комплекс почвы, частично оставаясь в растворе, резко увеличивают концентрацию оставшегося почвенного раствора. Испарение влаги из капилляров 5 в особенности из мелких, за счет менисковых сил создает сосущую силу почвы. Эта сосущая сила почвы усиливается при по- вьш1ении концентрации минеральных солей .в поглощающем комплексе и в почвенном растворе. Все эти совместные силы обуславливают большую сосущую силу - ведут к перекачке воды из осмотического сосуда устройства в почву при снижении влажности почвы о,

5

5149671

После пслива или обильного дождя этот процесс идет в обратную сторону. Главной движущей силой процесса является осмотическое действие сахарозы, которая почти не проникает с водой через перекрытые пленками поры керамического сосуда устройства.

Таким образом, через перепонку из железисто-синеродистой меди прони- ю кает только вода, а не почвенный раствор. Не пускает перепонка и микроорганизмы (соединение меди убивает их), при проникновении в раствор микроорганизмов и вирусов, они 15 будут уничтожены карболовой кислотой, что гарантирует бесперебойную работу датчика в течение всего вегетационного периода.

Измеритель влажности почвы рабо- 20 тает следующим образом.

При повышении влажности в почве вблизи датчика из керамического сосуда, у которого поры перекрыты пленками железисто-синеродистой меди, 25 вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солей почвенной влаги будет оттекать в -почву, объем раствора 4 сахарозы в сосуде уменьшается. Уменьшение объема о через герметичную соединительную - трубку 5 передается ртутному мано- метру 6 со шкалою 7.

При иссушении почвы до наименьшего оптимума (разрыва капилляров) столбик ртути в манометре замыкает контакт 8, включает электромагнит 9, электромагнит включает реле 10 времени, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11с расчетом ув- ажнеция корнеобитаемого слоя почвы на заданную величину (поливную норму) подачей расчетного количества воды. После расхода воды дождевальной машиной в количестве поивной нормы реле времени выключает подачу воды в дождевальную машину, TaS: как при дояздевании увлажнение почвы происходит с поверхности в глубину орошаемого слоя, верхние слои почвы на некоторое время могут наодиться в состоянии переувлажнения, и вьфавнивание степени увлажнения между этими слоями происходит с некоторым запозданиемо После уважнения репрезентативного слоя до наименьшей влагоемкости влага почвы ерез поры пленки керамического ср

35

40

45

50

55

5

671

ю 15

20

25о-

35

40

45

50

55

36

суда всасьгеается более концентрированным раствором 4 сахарозы, объем жидкости в керамическом сосуде увеличивается, ртутный столбик манометра отодвигается от контакта 8 и отключает электромагнит.

При повторном уменьшении влажности почвы до разрыва капилляров цикл повторяется. В этом случае влияние выпадающих осадков на степень увлажнения почвы учитывается автоматически.

Шкапу 7 ртутного манометра гра- дуир 5яот в процентах наименьшей влагоемкости, поэтому влажность почвы можно контролировать постоянно

Технико-экономические преимущества предлагаемого измерителя влажности почвы заключаются в следующем: повышается точность определения срока полива; нет необходимтсти менять и добавлять в сосуд раствор, т.е. обеспечивается долгосрочность работы устройства; с помощью устройства осуществляется эффективный контроль за влажностью почвы при поливе, что способствует уменьшению потерь поливной воды, повьш1ению урожайности и автоматическому регулированию режима орошения в соответствии с потребностью растений в воде. Кроме того, отпадает необходимость в измерении и учете атмосферных осадков при назначении срока полива. .

Измеритель может найти .широкое применение при определении срокя полива в условиях недостатка водных ресурсов и дпя сведения к минимуму вымыва из почвы удобрений и питательных веществ.

Формула изобретения

714967138

3, Измеритель поп„1,отлй- 4. Измеритель поп.З, отли- ч а ю щ и и с я тем, что в качестве чающийся тем, что в качестве раствора для создания осмотического консерванта использована карболовая

давления использован раствор сахаро- кислота, зы с консервантом.