อ่าน 2 นาที
เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน
เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน จะวัด ปริมาณน้ำ ใน ดิน [ 1 ] เนื่องจาก การวัด ความชื้นในดินโดยตรงด้วยวิธีชั่งน้ำหนักจำเป็นต้องนำตัวอย่างออก ทำให้แห้ง และชั่งน้ำหนัก...
เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน
เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินจะวัดปริมาณน้ำในดิน[ 1 ]เนื่องจากการวัดความชื้นในดินโดยตรงด้วยวิธีชั่งน้ำหนักจำเป็นต้องนำตัวอย่างออก ทำให้แห้ง และชั่งน้ำหนัก เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินจึงวัดปริมาณน้ำโดยอ้อมโดยใช้คุณสมบัติอื่นของดิน เช่น ความต้านทานไฟฟ้า ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก หรือปฏิสัมพันธ์กับนิวตรอนเป็นตัวแทนของปริมาณความชื้น
ความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติที่วัดได้กับความชื้นในดินจะต้องได้รับการปรับเทียบ และอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่นชนิดของดินอุณหภูมิหรือค่าการนำไฟฟ้า รังสี ไมโครเวฟสะท้อนจะได้รับผลกระทบจากความชื้นในดิน และถูกนำมาใช้ในการสำรวจระยะไกลในด้านอุทกวิทยาและการเกษตร เกษตรกรหรือชาวสวนสามารถใช้เครื่องมือวัดแบบพกพาได้
โดยทั่วไปแล้ว เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินหมายถึงเซ็นเซอร์ที่ใช้ประเมินปริมาณน้ำในดิน เซ็นเซอร์อีกประเภทหนึ่งจะวัดคุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งของความชื้นในดินที่เรียกว่าศักยภาพของน้ำเซ็นเซอร์เหล่านี้มักเรียกว่า เซ็นเซอร์วัดศักยภาพของน้ำในดิน และรวมถึงเทนซิโอมิเตอร์และบล็อกยิปซัม
เทคโนโลยี
เทคโนโลยีที่นิยมใช้ในการวัดปริมาณน้ำในดินโดยอ้อม (ความชื้นในดิน) ได้แก่:
- เซ็นเซอร์วัด ความชื้นในดินแบบสะท้อนความถี่ในโดเมน ( FDR ): วัดค่าอิมพีแดนซ์โดยการใช้ความถี่ในการวัดหลายร้อยเมกะเฮิร์ตซ์กับแท่งสั้นๆ ที่ประกอบเป็นสายส่งสัญญาณ
- เซ็นเซอร์แบบใช้ความจุ (capacitance sensors) ใช้ตัวเก็บประจุแบบเปิดที่สร้างขึ้นจากพื้นที่แผ่นวงจรพิมพ์ขนาดใหญ่เป็นส่วนหนึ่งของวงจรสั่น เซ็นเซอร์เหล่านี้คล้ายกับเซ็นเซอร์ FDR แต่ทำงานที่ความถี่ต่ำกว่า 1 MHz และไวต่อปัจจัยรบกวนมากกว่า
- เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินแบบ TDR (Time Domain Reflectometry ): ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกขององค์ประกอบปริมาตรที่กำหนดรอบๆ เซ็นเซอร์ได้มาจากการวัดความเร็วในการแพร่กระจายไปตามสายส่งแบบปลายเดี่ยวสั้นๆ
- การส่งสัญญาณในโดเมนเวลา ( เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน TDR ): เช่นเดียวกับ TDR จะวัดความเร็วในการแพร่กระจายไปตามสายส่งสัญญาณสั้นๆ โดยมีผู้ส่งอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและผู้รับอยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง[ 2 ]
- เครื่องวัดความชื้นแบบนิวตรอน : คุณสมบัติ การเป็นตัวกลางของนิวตรอนของน้ำถูกนำมาใช้ในการประเมินปริมาณความชื้นในดินระหว่างแหล่งกำเนิดและหัววัดของตัวตรวจจับ
- ความต้านทานของดิน : การวัดความต้านทานของดินต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าสองขั้ว สามารถนำมาใช้ในการกำหนดปริมาณความชื้นในดินได้
- เซลล์กัลวานิก : ปริมาณน้ำที่มีอยู่สามารถกำหนดได้จากแรงดันไฟฟ้าที่ดินผลิตขึ้น เนื่องจากน้ำทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์และผลิตกระแสไฟฟ้า เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังแนวคิดนี้คือเซลล์กัลวานิก[ 3 ]
แอปพลิเคชัน
เกษตรกรรม
การวัดความชื้นในดินมีความสำคัญต่อ การใช้งาน ทางการเกษตรเพื่อช่วยให้เกษตรกรจัดการระบบชลประทานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การทราบสภาพความชื้นในดินที่แน่นอนในแปลงนา ไม่เพียงแต่เกษตรกรจะสามารถใช้น้ำน้อยลงในการปลูกพืชเท่านั้น แต่ยังสามารถเพิ่มผลผลิตและคุณภาพของพืชได้ด้วยการจัดการความชื้นในดินที่ดีขึ้นในช่วงระยะการเจริญเติบโตที่สำคัญของพืช[ 4 ]
ระบบชลประทานภูมิทัศน์
ในเขตเมืองและชานเมืองภูมิทัศน์และสนามหญ้า ในที่พักอาศัย ใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินเพื่อเชื่อมต่อกับตัวควบคุมการชลประทาน การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินเข้ากับนาฬิกาชลประทานแบบง่ายๆ จะเปลี่ยนให้เป็นตัวควบคุมการชลประทานแบบ "อัจฉริยะ" ที่ป้องกันรอบการชลประทานเมื่อดินเปียกอยู่แล้ว เช่น หลังฝนตกเมื่อไม่นานมานี้[ 5 ]
สนามกอล์ฟหลายแห่งกำลังใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบชลประทาน ป้องกันการรดน้ำมากเกินไป และการชะล้างปุ๋ยและสารเคมีอื่นๆ ลงสู่พื้นดิน
วิจัย
เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินถูกนำมาใช้ในงานวิจัยหลายด้าน เช่นวิทยาศาสตร์การเกษตรและพืชสวนรวมถึงการวางแผนการชลประทาน การวิจัยสภาพภูมิอากาศหรือวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมรวมถึง การศึกษาการขนส่ง สารละลายและเป็นเซ็นเซอร์เสริมสำหรับการวัดการหายใจของดิน[ 6 ]
เซ็นเซอร์แบบง่ายสำหรับชาวสวน
ปัจจุบันมีอุปกรณ์ราคาไม่แพงและใช้งานง่ายที่ไม่ต้องใช้แหล่งพลังงานสำหรับตรวจสอบว่าพืชได้รับความชื้นเพียงพอต่อการเจริญเติบโตหรือไม่ หลังจากเสียบหัววัดลงในดินประมาณ 60 วินาที เครื่องวัดจะแสดงผลว่าดินแห้งเกินไป ชื้นเกินไป หรือเปียกเกินไปสำหรับพืช
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- Wessel-Bothe, Weihermüller (2020): วิธีการวัดภาคสนามในวิทยาศาสตร์ดินคู่มือปฏิบัติใหม่เกี่ยวกับการวัดดินอธิบายหลักการทำงานของเซ็นเซอร์วัดความชื้นประเภทต่างๆ (ไม่ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต) ความแม่นยำ ขอบเขตการใช้งาน และวิธีการติดตั้งเซ็นเซอร์ ตลอดจนรายละเอียดปลีกย่อยของข้อมูลที่ได้รับ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงพารามิเตอร์ดินอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับพืชผลด้วย
- คู่มือข้อมูลความชื้นในดิน (คำอธิบายเกี่ยวกับเซ็นเซอร์วัดปริมาณความชื้นในดิน)
- การตรวจสอบระบบชลประทานด้วยเซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน
- ภาพรวมเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับความชื้นในดินในปี 2010
- บทแนะนำการใช้งานเซ็นเซอร์และเทนซิโอมิเตอร์ในการวางแผนระบบชลประทานจาก When2Water Sensors
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน
เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดิน จะวัด ปริมาณน้ำ ใน ดิน [ 1 ] เนื่องจาก การวัด ความชื้นในดินโดยตรงด้วยวิธีชั่งน้ำหนักจำเป็นต้องนำตัวอย่างออก ทำให้แห้ง และชั่งน้ำหนัก...
เทคโนโลยี
เทคโนโลยีที่นิยมใช้ในการวัดปริมาณน้ำในดินโดยอ้อม (ความชื้นในดิน) ได้แก่:
เกษตรกรรม
การวัดความชื้นในดินมีความสำคัญต่อ การใช้งาน ทางการเกษตร เพื่อช่วยให้เกษตรกรจัดการ ระบบชลประทาน ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น การทราบสภาพความชื้นในดินที่แน่นอนในแปลงนา ไม่เพียงแต่เกษตรกรจะสามารถใช้น้ำน้อยลงในการปลูกพืชเท่านั้น...
ระบบชลประทานภูมิทัศน์
ในเขต เมือง และ ชานเมือง ภูมิทัศน์ และ สนามหญ้า ในที่พักอาศัย ใช้เซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินเพื่อเชื่อมต่อกับตัวควบคุมการชลประทาน การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์วัดความชื้นในดินเข้ากับนาฬิกาชลประทานแบบง่ายๆ จะเปลี่ยนให้เป็นตัวควบคุมการชลประทานแบบ "อัจฉริยะ"...