Устройство для определения влагосодержания почвы Советский патент 1990 года по МПК G01N27/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения влагосодержания почв электрическими методами.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерений влажности почвы.

На чертеже изображена схема устройства для определения влагосодержания почвы.

Устройство включает кварцевый автогенератор 1, измерительный резонансный контур 2, с моделирующими и компенсирующим элементами, амплитудный детектор 3, фазочувствительный усилитель k с переменным коэффициентом усиления, индикатор резонанса 5, измерительный потенциометр 6, модулятор 7, осадкомер 8, блок преобразования 9 сигнала осадкомера, первый сумматор

10, переключатель 11, запоминающее устройство 12, второй сумматор 13, блок 14 выработки сигнала управления коэффициентом усиления фазочувстви- тельного усилителя, радиационный датчик 1|, блок 16 преобразования сигнала радиационного датчика, интегратор 17, релейный элемент 16, регистратор 19i блок 20 сравнения, блок 21 (сравнения с уставкой, релейный эле- 1мент 22, переключатель 23, блок 2k преобразования сигнала, соответствующего интенсивности испарения.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в блоке 21 сравнения с уставкой выставляется уставка, равная критической влажности почвы WHP , Сигнал, соответствующий значению

N)

влажности почвы, поступает с выхода измерительного потенциометра 6 на вход блока 21 сравнения с уставкой. При этом, если измеренная влажность больше критической влажности W, то на выходе блока 21 сравнения с уставкой сигнал отсутствует, релейный элемент 22 разомкнут и через переключатель 23 обеспечивает непосредственную связь блока 16 преобразования с интегратором 17.

Если же измеренное значение влажности почвы меньше критической влажности, то появляющийся на выходе бло- ка 21 сравнения с уставкой сигнал вызывает срабатывание релейного элемента 22, который обеспечивает связь сигнала радиационного датчика с блоком 2 преобразования сигнала, соответст- вующего интенсивности -испарения, одновременно разрывая непосредственную связь блока 16 сигнала радиационного датчика с интегратором 17.

Блок 2k преобразования сигнала, со ответствующего интенсивности испарения, осуществляет преобразование сигнала с блока 16 в сигнал, соответствующий испарению при условиях, когда влажности почвы меньше критической, в соответствии в зависимостью:

f(R) W W - W5

ш w.

Wj

w w,

где

Е - К wkpинтенсивность испарения; радиационный баланс; критическая влажность; влажность завядания; текущее значение влажности.

4

%- W Сигнал С выхода блока преобразования сигнала, соответствующего интенсивности испарения, поступает со знаком минус на вход интегратора 17. Про-v интегрированный разностный сигнал осадкомера и балансомера, соответствующий текущей влажности почвы, поступает на вход блока 20 сравнения. Если разность между сигналом интегратора и сигналом с измерительного потенциометра не превышает заданного значения,

0

п

5

0

5

0

то выходной сигнал блока сравнения равен нулю, и релейный элемент находится в разомкнутом состоянии. Регистрирующий прибор е этом случае отключен от выхода интегратора. При этом необходимо пользоваться показаниями измерительного потенциометра. Если разность между сигналами превышает заданное значение, то выходным напряжением блока сравнения включается релейный элемент и регистратор 19 подключается к выходу интегратора и о запасе влаги судят по его показаниям.

Применение данного устройства в системах автоматизированного управления поливом, где требуется оперативный контроль за влажностным режимом поля, повышает качество функционирования таких систем. Это достигается повышением достоверности измеренной с помощью устройства в условиях, когда влажность почвы ниже критической, так как учитывает, что в этом случае интенсивность испарения зависит не только от радиационного баланса, но и от влажности почвы.

Формула изобретения

Устройство для определения влаго- содержания почвы по авт.св. № 80286 4, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерений, в него дополнительно введены блок сравнения с уставкой, релейный элемент, переключатель, блок преобразования сигнала, соответствующего интенсивности испарения, причем вход блока сравнения с уставкой соединен с выходом измерительного потенциометра, а выход через релейный элемент - с одним из входов переключателя, причем переключатель и блок преобразования сигнала, соответствующего интенсивности испарения, соединены последовательно и включены между выходом преобразователя радиационного датчика и входом интегратора, а второй выход переключателя соединен с , входом интегратора.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерений. Устройство содержит каналы измерения влажности, измерения осадков, измерения радиационного испарения, а также схемные элементы, задающие выбор канала, используемого для оценки влагосодержания в зависимости от соотношения текущего значения влажности и заданного значения критической влажности. Цель изобретения достигается за счет учета зависимости интенсивности испарения от текущего значения влажности почвы. 1 ил.