توسعه و ارزیابی یک حسگر افقی برای اندازهگیری در حال حرکت رطوبت و مقاومت مکانیکی خاک

رطوبت خاک یکی از عوامل مهم در رشد گیاه و مدیریت مزرعه است. میزان رطوبت خاک بر پارامترهایی مانند مقاومت مکانیکی، جرم مخصوص ظاهری خاک و غیره تاثیر بسزایی دارد و بنابراین نقش آن در عملکرد محصولبسیار مشهود است. روش معمول اندازهگیری رطوبت خاک، روش وزنی است که روشی طاقت فرسا، هزینهبر و وقت- گیر است و اطلاعات غیر پیوستهای از میزان رطوبت به دست میدهد. هماکنون اندازهگیری پیوسته ویژگی های خاکیکی از موضوعات جذاب برای محققان و مهندسانی است که در حوزه تحقیقات کشاورزی دقیق فعالیت میکنند. در این تحقیق، یک حسگر خازنی مناسب به منظور اندازهگیری رطوبت خاک به طور پیوسته در دو مرحله طراحی، ساختهو ارزیابی شد. مرحله اول شامل طراحی و ساخت حسگر خازنی، آزمون و ارزیابی زمایشگاهی و مرحله دوم پیوسته- سازی و ترکیب حسگر رطوبت و مقاومت مکانیکی و بررسی امکان اندازهگیری این دو ویژگی خاک با حسگر ساخته شده در حال حرکت بود. در ارزیابی استاتیکی، از خاک لومی رسی موجود در مخزن خاک 32 نمونه در گلدان های پلاستیکی تهیه شد که به وسیله آن حسگر رطوبت در 4 سطح رطوبتی و 2 سطح جرم مخصوص ظاهری1/2 و1/5گرمبر سانتی متر مکعب و هر کدام با 4 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون استاتیکی نشان دادند که در خاک با جرم مخصوص 1/5 یک رابطه درجه دو با ضریب تعیین 96 /. بین محتوای حجمی رطوبت خاک و در خاک با جرم مخصوص 1/2 یک رابطه خطی با ضریب تعیین 89 /. وجود دارد. در آزمون دینامیکی حسگر در مخزن خاک، 3 نوع آزمایش انجام گرفت. 1- اندازه گیری رطوبت و مقاومت مکانیکی در یک لایه با فشردگی و رطوبت تقریباً یکنواخت. -2 اندازه گیری رطوبت و مقاومت مکانیکی در یک لایه با رطوبت متغیر در طول مخزن 3- مقایسه مقاومت مکانیکی اندازه گیری شده با حسگر ترکیبی و حسگر مخروطی تنها. نتایج آزمون های مخزن خاک نشان دادند که قابلیت حسگر در اندازه گیری پیوسته رطوبت و مقاومت مکانیکی خاک قابل قبول بوده و با استفاده از اندازه گیری همزمان می توان اثر متقابل بین این دو ویژگی را تشخیص داده و تفکیک نمود ولی نیاز به بهینه سازی در مدار الکترونیکی و اندازه گیری حسگر رطوبت می باشد

کلیدواژه ها:

حسگر ، رطوبت خاک ، مقاومت مکانیکی ، خاک ورزی دقیق ، اندازه گیری در حال حرکت