Одним из наиболее важных факторов, влияющих на выбор датчика влажности почвы, является объем почвы, который будет учитывать датчик для расчета Объемной Влажности Почвы – ОВП (при применении в других средах – ОВС). Для некоторых типов измерений подходят датчики, учитывающие малый объем почвы: в теплицах, при измерении в местах близких к поверхности.
Однако при установке датчиков в полевых условиях, в силу того, что почва имеет часто меняющийся состав (различные примеси – корни, трава и т. д.) использование датчиков с малым объемом контроля, является не практичным. В данном случае датчики, контролирующие больший объем почвы, минимизируют влияние неоднородности почвы, что дает более точные данные об ее объемной влажности. В данной статье представлены результаты измерений объемов почв, измеряемых датчиками Decagon Devices, Inc.
Тесты по определению объема почвы, контролируемой датчиками, были основаны на методе Sakaki et al. 2008. Каждый из датчиков был зафиксирован в подвешенном состоянии в воздухе с помощью кольцевого штатива и зажима. После этого заполненный водой пластиковый контейнер постепенно поднимался вверх по датчику. Одновременно снимали показания с датчика. Конечной точкой измерения считалось такое погружение датчика в воду, где происходило наибольшее изменение сигнала. Мы повторили данные испытания в шести различных ориентациях датчика, чтобы получить информацию по объему «просматриваемым» датчиком.
Ниже вы можете увидеть объемы материала, который «просматривает» вокруг себя каждый из датчиков. Если предположить, что каждый датчик приблизительно «просматривает» объем в виде эллипсоидного цилиндра с размерами, указанными на рисунках, то данные объемы нетрудно вычислить.
Известно, что распределение электрического поля в материале зависит от его направления относительно датчика. Также необходимо сохранять хороший контакт между датчиком и почвой, избегая воздушных зазоров. Также известно, что электрическое поле распространяется в воздухе лучше, чем в диэлектрических материалах (например, в почве). Поэтому представленные результаты должны рассматриваться как максимально достижимые для каждого датчика. Также на картинках хорошо представлено как рекомендуется устанавливать датчике в почве и рядом с посторонними объектами.
Датчик |
Объем почвы |
Схематичное изображение объема почвы |
| 10HS | 1320 мл |  |
| 5TE/5TM | 715 мл |  |
| EC-5 | 240 мл |  |
| GS1 | 1430 мл |  |
| GS3 | 160 мл |  |
| MAS-1 | 450 мл |  |
Ссылки
Sakaki, Toshihiro, Limsuwat, Anuchit, Smits, Kathleen M., and Illangasekare, Tissa H. (2008). Empirical two-point a-mixing model for calibrating the ECH2O EC-5 soil moisture sensor in sands. Water Resource Research, 44 4, W00D08
