Princípio de funcionamento do sensor de umidade do solo

Princípio de funcionamento do sensor de umidade do solo

O sensor de umidade do solo, também conhecido como sensor de umidade do solo, é usado principalmente para medir o teor volumétrico de água no solo. Para monitoramento da umidade do solo , irrigação agrícola e proteção florestal, os sensores de umidade do solo mais comuns são do tipo FDR e do tipo TDR, ou seja, do domínio da frequência e do domínio do tempo, respectivamente. O tipo FDR é atualmente o mais popular. O reflectômetro de domínio da frequência (FDR) é um instrumento usado para medir a umidade do solo. Ele apresenta as vantagens de simplicidade e segurança, rapidez e precisão, medição contínua em ponto fixo, automação, ampla faixa de medição e baixa necessidade de calibração.

Atualmente, existem muitos métodos de medição de umidade do solo, tanto nacionais quanto internacionais, e diversos sensores de umidade do solo. Por exemplo: Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), Método do Gesso, Método de Sensoriamento Remoto por Infravermelho, Método de Reflectância no Domínio da Frequência (FDR/FD), Método de Titulação, Método da Capacitância, Método da Resistência, Método das Micro-ondas, Método dos Nêutrons, Método de Karl Fischer, Método dos Raios-Gama e Método da Ressonância Magnética Nuclear. A seguir, apresentamos o princípio de funcionamento de cada sensor.

1. Sensor de umidade pelo método TDR:

O método TDR é um método de medição de umidade do solo desenvolvido na década de 1980. Na China, utiliza-se um reflectômetro no domínio do tempo. Este método é amplamente utilizado no exterior e, recentemente, começou a ser introduzido na China, recebendo grande atenção de todos os departamentos. O TDR é um sistema semelhante a um radar, com forte independência, e seus resultados são basicamente independentes do tipo de solo, densidade e temperatura. Além disso, é muito importante que o TDR possa medir a umidade do solo em condições de gelo, algo que outros métodos não conseguem igualar. Ademais, o TDR pode monitorar simultaneamente o teor de água e sal no solo, com resultados praticamente idênticos. A precisão deste método de medição é evidente.

Em segundo lugar, o sensor de umidade pelos métodos FDR e FD:

Devido ao alto custo do equipamento para o método TDR, no final da década de 1980, muitas empresas (como AquaSPY, Sentek, Delta-T e Decagon) começaram a utilizar métodos mais simples para medir a constante dielétrica do solo. Os métodos FDR e FD não só são mais baratos que o TDR, como também apresentam um tempo de medição menor. Após uma calibração específica do solo, a precisão da medição é alta, o formato da sonda não é limitado e é possível realizar medições em múltiplas profundidades simultaneamente. A coleta de dados é mais fácil de implementar.

Três, sensor de umidade por método de resistência:

O método de resistência utiliza a resistência de materiais como gesso, náilon, fibra de vidro, etc., e seu teor de umidade. Quando esses materiais intermediários, juntamente com eletrodos, são colocados em solo úmido, após um período de tempo, o teor de água desses materiais atinge o equilíbrio. Devido à relação entre resistência e teor de umidade, calibramos previamente uma certa correspondência entre resistência e porcentagem, e então podemos usar esses componentes para obter leituras de umidade na faixa de sucção de 1 a 15 atmosferas.

Quatro, sensor de umidade por dispersão de nêutrons (dispersão de nêutrons):

O método de nêutrons é adequado para medir a umidade do solo em campo. Ele se baseia no princípio de que o hidrogênio reduz drasticamente a velocidade dos nêutrons rápidos, dispersando-os. Atualmente, existem medidores de umidade por nêutrons disponíveis no mercado. Embora o medidor de umidade por nêutrons apresente muitas vantagens, ele possui limitações consideráveis ​​para solos orgânicos e não é adequado para medir a umidade do solo na camada de 0 a 15 cm de profundidade.

V. Sensor de umidade por raios Y:

Semelhante ao instrumento de nêutrons, o método de transmissão de raios utiliza a fonte radioativa 137Cs para emitir uma linha, e a sonda recebe a energia do raio através do solo, convertendo o teor de umidade do solo.

Numa altura em que a tecnologia é essencial para as soluções de sensores, garantir que esta funcione de forma simbiótica com os seus colaboradores humanos é fundamental.

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