توسعه و ارزيابي يك حسگر افقي براي اندازه گيري در حال حركت رطوبت و مقاومت مكانيكي خاك

رطوبت خاك يكي از عوامل مهم در رشد گياه و مديريت مزرعه است. ميزان رطوبت خاك بر پارامترهايي مانند مقاومت مكانيكي، جرم مخصوص ظاهري خاك و غيره تاثير بسزايي دارد و بنابراين نقش آن در عملكرد محصولبسيار مشهود است. روش معمول اندازه گيري رطوبت خاك، روش وزني است كه روشي طاقت فرسا، هزينه بر و وقت- گير است و اطلاعات غير پيوست هاي از ميزان رطوبت به دست ميدهد. هم اكنون اندازه گيري پيوسته ويژگي هاي خاك يكي از موضوعات جذاب براي محققان و مهندساني است كه در حوزه تحقيقات كشاورزي دقيق فعاليت ميكنند. در اين تحقيق، يك حسگر خازني مناسب به منظور اندازه گيري رطوبت خاك به طور پيوسته در دو مرحله طراحي، ساخته و ارزيابي شد. مرحله اول شامل طراحي و ساخت حسگر خازني، آزمون و ارزيابي زمايشگاهي و مرحله دوم پيوسته- سازي و تركيب حسگر رطوبت و مقاومت مكانيكي و بررسي امكان اندازه گيري اين دو ويژگي خاك با حسگر ساخته شده در حال حركت بود. در ارزيابي استاتيكي، از خاك لومي رسي موجود در مخزن خاك 32 نمونه در گلدان هاي پلاستيكي تهيه شد كه به وسيله آن حسگر رطوبت در 4 سطح رطوبتي و 2 سطح جرم مخصوص ظاهري 1/2 و 1/5 گرم بر سانتي متر مكعب و هر كدام با 4 تكرار مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج آزمون استاتيكي نشان دادند كه در خاك با جرم مخصوص 1/5 يك رابطه درجه دو با ضريب تعيين 96 /. بين محتواي حجمي رطوبت خاك و در خاك با جرم مخصوص 1/2 يك رابطه خطي با ضريب تعيين 89 /. وجود دارد. در آزمون ديناميكي حسگر در مخزن خاك، 3 نوع آزمايش انجام گرفت. 1- اندازه گيري رطوبت و مقاومت مكانيكي در يك لايه با فشردگي و رطوبت تقريباً يكنواخت. -2 اندازه گيري رطوبت و مقاومت مكانيكي در يك لايه با رطوبت متغير در طول مخزن 3- مقايسه مقاومت مكانيكي اندازه گيري شده با حسگر تركيبي و حسگر مخروطي تنها. نتايج آزمون هاي مخزن خاك نشان دادند كه قابليت حسگر در اندازه گيري پيوسته رطوبت و مقاومت مكانيكي خاك قابل قبول بوده و با استفاده از اندازه گيري همزمان مي توان اثر متقابل بين اين دو ويژگي را تشخيص داده و تفكيك نمود ولي نياز به بهينه سازي در مدار الكترونيكي و اندازه گيري حسگر رطوبت مي باشد