شبیه سازی میدان الکتریکی پراکندگی حسگر دی الکتریک رطوبت خاک با روش اجزا محدود و آزمون مزرعه ای حسگر ترکیبی رطوبت و مقاومت مکانیکی خاک

مقاومت به نفوذ یا نیروی برش یک ابزار درگیر با خاک از جمله شاخص های اندازه گیری فشردگی خاک می باشد که مورد توجه بسیاری از محققین حوزه کشاورزی دقیق قرار گرفته است. این در حالی است که مقاومت به نفوذ یک معیار ترکیبی است که تحت تاثیر همزمان چندین ویژگی فیزیکی خاک نظیر چگالی ظاهری (فشردگی) ، رطوبت و محتوای رس (بافت خاک) می باشد . توسعه حسگرهای ترکیبی برای اندازه گیری همزمان خصوصیات فوق از جمله راهکارهای عملی پیاده سازی سامانه های خاک ورزی دقیق می باشد . در این تحقیق یک فروسنج افقی ترکیبی برای اندازه گیری همزمان رطوبت (با روش دی الکتریک و میدان الکتریکی پراکندگی ) و مقاومت مکانیکی خاک توسعه و د رمزرعه ارزیابی شد. شبیه سازی اثر متقابل الکتریکی خاک و حسگر دی الکتریک با استفاده از روش اجزا محدود نشان داد که با افزایش رطوبت (افزایش ضریب دی الکتریک خاک) نفوذ خطوط سار پراکندگی د رخاک کاهش یافته به نحوی که برای ضریب دی الکتریک 30 ( تخمینی از خاک خیس) شعاع نفوذ میدان 40mm از مرکز حسگر بود در حالی که برای ضریب دی الکتریک 5( خاک خشک) این شعای 70mm افزایش یافت. نتایج واسنجی آزمایشگاهی حشگر رابطه درجه 2 با ضریب تبیین 0/96 بین خروجی حسگر و محتوای رطوبت حجمی خاک را نشان داد. آزمون مزرعه ای در دامنه تغییرات (3)cm و (3-) cm و 0/4-0/3 رطوبت حجمی ، رابطه خطی با ضریب تبیین 0/563 را نشان داد که به خوبی با رابطه واسنجی آزمایشگاهی توافق داشت. به هم خوردگی خاک و در نتیجه تغییر چگالی ظاهری اولیه و ایجاد فضا برای نفوذ هوا در اطراف حسگر از جمله عوامل ایجاد پراکندگی نقاط اندازه گیری شده در اطراف رابطه واسنجی مزرعه ای تشخیص داده شد.

کلیدواژه ها:

حسگر ترکیبی ، حسگر دی الکتریک ، خاک ورزی دقیق ، فشردگی خاک ، نفوذسنج افقی