УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ Советский патент 1967 года по МПК G01N33/24 

Известны устройства для измерения влажности почвы, содержащие микропористый фильтр, соединенный эластичным шлангом с герметичной неметаллической трубкой, заполненной водой, внутри которой помещен поплавок.

Описываемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено воспринимающим элементом в виде кодирующей маски, укрепленной Б держателе на неметаллической трубке. Элемент выполнен в виде изоляцио} ной планки с равномерно расположенными вдоль оси отверстиями, в которые вставлены индуктивные катушки с ферритовыми сердечниками. Катушки разбиты по числу разрядов кода и включены с помощью электронных ключей, управляемых распределителем, в колебательный контур автогенератора, работающего в режиме срыва колебаний.

Такое выполнение устройства позволяет повысить чувствительность и обеспечить дистанционность измерения.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - кодирующая маска устройства; на фиг. 3 - электрическая схема устройства.

Устройство для измерения влажности почвы содержит микропористый фильтр /, стеклянную трубку 2, соединенную с фильтром / каучуковым шлангом 3, плавающий на поверхности воды в трубке пенопластовый поплавок 4 с металлическим ободком 5, кодирующую маску 6, закрепленную в диэлектрическом держателе 7, положение которого фиксируется резиновыми кольцами 8, монтажную плату 9, резиновую пробку }О для герметизации стеклянной трубки 2.

В скважине, пробуренной в почве, устанавливается фильтр /. Если почва не насыщена влагой, то вода будет засасываться из фильтра/в почву, пока отрицательное давление почвенной влаги не станет равным отрицательному давлению внутри фильтра У. При этом, естественно, уровень воды в стеклянной трубке 2 понизится. Дальнейшее уменьшение или увеличение влажности почвы вызовет соответственно уменьшение или увеличение столба жидкости в стеклянной трубке 2.

Ширина .л)еталлического ободка 5 поплавка выбрана так, что при повышении уровня воды (влажности почвы) в стеклян}10Й трубке 2 поплавок 4 вначале будет прикрывать торец ферритового сердечника индуктивной катушки // (фиг. 2), что соответствует минимальной заданной влажности почвы. С повышением уровня воды поплавок 4, перемещаясь вверх, одновременно будет прикрывать торцы ферритовых сердечников индуктивных катушек // и J2 и далее ферритовых сердечников индуктивных катушек //, 12, 13. В следуюшем положеНИИ поплавок прикрывает торцы индуктивных катушек 12, 13. По мере перемещения поплавок 4, занимая новое положение, одновременно будет прикрывать торцовую часть двух или трех индуктивных катушек.

Электрическая схема устройства (фиг. 3) построена так, что группы индуктивных катушек последовательио поразрядно подключаются в цепь колебательного контура автогенератора п электронными ключами 14, 15, 16-п, которые управляются с помошью электронного распределителя 17 с постоянным интервалом коммутации. Нанример, индуктивная катушка первого разряда подключается ключом 15, катушки второго разряда - ключом 16 и т. д. В исходном состоянии электронный распределитель 17 находится в нулевом положении, и, следовательно, ключи 15-п находятся в закрытом, а ключ 14 - в открытом состоянии. Поэтому индуктивная катушка // подключена в колебательный контур автогенератора. Если торец ферритового сердеч1П1ка индуктивной катушки // не прикрыт металлическим ободком 5 поплавка 4, то ввиду возникновения самовозбуждения автогенератор, собранный на триоде 18, будет находиться в режиме тока генерации. Высокочастотное напряжение, снимаемое с выходной обмотки трансформатора 19, детектируется диодами 20 и .27 и подается на вход усилителя мошности, собранного на триоде 22. Поэтому триод 22 открыт и, следовательно, на выходе усилителя напряжение отсутствует.

При уменьшении влажности почвы до минимально заданной уровень воды понижается и металлический ободок 5 поплавка 4 прикрывает торцовую часть ферритового сердечника индуктивной катушки 11. Этим нарушается самовозбуждение автогенератора и происходит срыв тока генерации. Поэтому на входе усилителя напряжение отсутствует, триод 22 закрыт, и, следовательно, на выходе усилителя появляется определенный сигнал, который по каналу связи передается в диспетчерский пункт оросительной системы. В результате па исполнительные механизмы подается команда управления о начале полива.

С подачей команды на измерение по каналу связи на вход электронного распределителя /7 (фиг. 3) поступают прямоугольные импульсы и

распределитель 17 из нулевого положения переходит в первое. При этом электронный ключ 15 открывается и группа индуктивных катушек первого разряда подключается к колебательному контуру автогенератора. Если в этот момент напротив торца ферритового сердечника одной из катушек находится ободок 5 (фиг. 1) поплавка 4, то генерация тока отсутствует, и с выхода преобразователя сннмается

кодовый сигнал «единица. Если же торец ферритового сердечника ни одной из индуктивных катушек не прикрыт металлическим ободком, то в этом случае возникает самовозбуждение автогенератора и с выхода датчика снимается кодовый сигнал «нуль.

В дальнейшем распределитель 17 переходит в следующее полол ение, электронные ключи 16-п поочередно открываются и в колебательный контур автогенератора соответственно

подключаются индуктивные катушки соответствующих разрядов кода.

Формирование кодового сигнала для любого п. коммутатора происходит аналогично описанному. С возвращением распределителя 17 в нулевое положение подача прямоугольного импульса на его вход прекращается и схема возвращается в исходное состояние.

Предмет изобретения

Устройство для измерения влажности почвы, содержащее микропористый фильтр, соединенный с помощью эластичного шланга с герметичной неметаллической трубкой, заполненной водой, внутри которой помещен поплавок с металлическим ободком, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и обеспечения дистанционностк измерения, оно

снабжено воспринимающим элементом в виде кодирующей маски, укрепленной в держателе на неметаллической трубке и представляюцей собой изоляционную планку с равномерно расположенными вдоль оси отверстиями, в которые вставлены индуктивные катушки с ферритовыми сердечниками, разбитые по числу разрядов кода и включенные с помощью электронных ключей, управляемых распределителем, в колебательный контур автогенератора,

работающего в срыва колебаний.

-13

Риг-2

Vuz.i