Датчик влажности грунтов Советский патент 1980 года по МПК G01N25/56 

I

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к электрическим устрой-, ствам для измерения влажности и может найти применение в сельском хозяйстве и мелиорации.

Известны датчики влажности материков,

одной из основных частей которых является пара электродов ll.

Датчики работают на принципе изменения

межэлектродной проводимости при изменениивлажности материал он. Однако межэлектродная проводимость меняется не только при изменении влажности, но и при изменен,ии температуры, концентрации солей в материале.,5

Наиболее близким к изобретению является датчик влажности, включающий пористый корпус,заполненный ионообиенной . смолой, в которой размещены электроды Г21.,20

Ио н0обменные соли проявляют буфер- ность к изменению концентрации солей в почвенном растворе путем снижения концен.трации солей в межэлектродном пространстве, вследствие обмена солей раствора на соли, адсорбированные ионитом.

Однако при несовпадении крупности частиц ионита и исследуемого грунта,т.е. вследствие их различной влагоемкости, показания прибора будут отличаться от реальных условий.

Целью изобретения является повышение .точности измерений влажности грунтов, одновременное определение их влагоемкости и концентрации растворенных в воде солей, уменьщение влияния температуры окружающей среды и концентрации растворенных в воде солей на результаты измерений.

11ель достигается тем, что в датчике электроды расположены попарно в ионообменной смоле, на наружной поверхности

пористого корпуса и внутри его стенок, при этом, влагоемкость последнего равна влагоемкости ионообменной смолы.

Наличие электродов в трех равных материалах дает возможность получать боfiee достоверную информацию о влажности

,грунтов, их влагоемкости и концентрации растворенных солей, вследствие сопоставле ния показаний электропроводности этих материалов. . ..

-;.- : -На чертеже изображена принципиальная

схема предложенного устройства. Датчик для определения влажности грунта имеет корпус 1 с пористыми стенками, заполненный ионообменной смолой. 2, оборудованный попарно установленными в ио- ю норбменной смоле, на внешней стороне корпуса и в его пористой стенке электродами соответственно 3, 4, 5. Датчик помешен в исследуемом грунте 6.

Датчик работает следующим образом, 15 С электродов 3, 4, 5, соединенны.х с измерительной аппаратурой 7, снимаются показания влектропроводности соответсН венно ионообменной смолы 2, грунта 6 и пористой стенки кбрпуса 1.20

Причем, вследствие одинаковой влагоемкости, влажность ионообменной смолы и. пористой стенки корпуса всегда одинакова, В то же время концентрация растворенных солей различна - в ионообменной смо- 25 ле практически райна нулю, стенке корпуса, вследствие диффузии ионов, равна концентрации растворенных со лей исследуемого грунта.

Разница показаний электропроводности зо ионообменной смолы и пористой стенки корпуса обусловшна лишь действием растворенных солей, т, е. по величине этой разницы электропроводности определяется концентрация растворенных солей грунта и ее влия- 35 ниё на показания, полученные с электродов 4 внешней стороны пористого корпуса, находящихся в исследуемом грунте.

Таким образом, мы снимаем показания, характеризующие влажность грунта, с уче-40 том влияния концентрации растворенных солей с измерительной аппаратуры, соединенной с электродами 3, 4, 5 известным способом.

Разница показаний, получённйх с элект 5 родов 4 и 5 обусловлена различной влагоемкостью исследуемого грунта и пористой стенки корпуса. А так как влагоемкость пойледней определенная заданная величина.

то величина разницы показаний с электродов 4 и 5, на соответствуюи1ей .шкале и;змерительной аппаратуры определит данные о влагоемкости исследуемого грунта.

Вследствие того, что температура во всех трех материалах, где замеряется электропроводность, одинакова, то на разность показаний, полученных с электродов, влиянием температуры пренебрегают.

Наличие электродов в ионообменной смоле, на бнешней стороне пористого кор- -, пуса и в-его стенках, влагоемкость которого равна Влагоемкости ионообменной смолы, обеспечивает более достоверную информацию о влажности грунтов, их влагоемкости и концентрации растворенных солей, вследстви сопоставления электропроводности этих материалов.

Это позволяет более оперативно и точно реагировать на изменение условий жизни

растений, не допуская дефицита влаги в грунтах или ее перерасхода при поливах. Предлагаем ьй датчик для определения Влажности грунтов дает более точные показания независимо от типа грунта, его влагоемкости.

Формула изобретения

Датчик влажности грунтов , содержащий пористый корпус, заполненный ионнообменной смолой, в которой размещены электроды, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения температурной погрешности, он снабжен дополнительными электродами, расположенными попарно на наружной поверхности пористого корпуса и внутри его стенок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР . № 11289 2,. кл. COIN 27/12, 1957.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 195707, кл. GiOlN27/40, 1967 (прототип).

;