Датчик влажности почвы

и 949460 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Своз СоеетскюСоциалнстнческнкРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 070882. Бюллетень М 929Дата опубликования описания 07.08,82 1511 М. Кл.з С 01 И 25/56 Государственный комнтет СССР ао делам нзобретеннй н открытий(71) Заявители украинский научно-исследовательский гидромбтеоролотическттФг -институт и Институт полупроводников АН Украинской ССР 54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ Изобретение относится к измерительной технике, а именно к электрическим экспресс-методам измерения влажности почвенных слоев и, преимущественно, может быть использовано в сельском хозяйстве на гидрб- и агрометеорологических станциях и пос-, тах, а также в строительстве, геологии и других отраслях народного хозяйства, когда необходимы точные измерения влажности аморфных и сыпучих материалов различной уплотненности.Известен датчик для измерения влажности почв, чувствительные элементы которого представляют два изолированных электрода, соединенных с измерительным устройством 11,Однако известный датчик влажности для измерения влажности почненных слоев различной уплотненности мало пригоден иэ-за недостаточной чувствительности либо механической непрочности.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является емкостный датчик влажности почвы, содержащий два изолиронанных друг от друга металлических электрода в виде шнеков, закрепленных на штанге и соединенных с измерительнымустройством. Электроды выполнены ввиде тонкостенных шнековых элементовсовмещенных и сдвинутых на полшагаодин относительно другого в продольном направлении, закреплены на стержне из изоляционного материала, имеющим конусный наконечник.Шнеки выполняют роль обкладокэлектрического конденсатора и служатдля погружения датчика в грунт нанеобходимую глУбину 121.Существенным недостатком такогодатчика является его низкая механи 15 ческая прочность и сложность изготовления, что значительно сужаетвозможности применения датчика дляизмерения влажности только сыпучихматериалов,При использовании датчика в полевых условиях на плотных грунтах шнеки часто отвалинаются от стержня,так как изоляция с помощью которойих крепят к стержню, не выдерживает25 многократной нагрузки. Изготонлениешнековых элементов технологическидостаточно сложно.Цель изобретения - увеличениечувствительности и механической30 прочности датчика нлажности.Поставленная цель достигается тем, что в датчике влажности, содержащем два изолированных электрода, закрепленных на штанге и соединенных с измерительным усгройством, электро" ды выполнены в виде двух полувинтов, скрепленных между собой изолятором, образуя в целом винт, причем один из полувинтов жестко. соединен с штангой, имеет на конце направляющий зубец в полости, перпендикулярной 10 направлению погружения датчика в исследуемую среду.На чертеже показан предлагаемый датчик влажности, разрез.Он состоит из металлического по лувинта 1, имеющего на конце направляющий зубец 2, который жестко прикреплен к полой штанге 3, электрически связан с ней и с одним из контактов разъема, изолятора 4, второго полувинта 5, электрически соединенного с другим контактом разъема проводом 6, проходящим сквозь полую штангу 3.Длина волны 10 см, штанги -. 90 см. 25 При круговом вращении штанги датчик погружают на заданную глубину в соответствии с метками на штанге, затем поцключают измерительное устройство, и производят измерение. Обычно влажность почвенных слоев на сельскохозяйственных полях измеряют осредненно для каждого слоя высотой 10 см до глубины один метр. Путем удлинения штанги глубину измерения можно увеличить до 150-300 см.При необходимости измерения можно производить через более короткие промежутки например, через 1 см. Для этого наносят соответствующие 40 метки на штанге. Величину осреднения влажности измеряемого материала также можно изменять путем увеличения или уменьшения высоты чувствительной части датчика - двух полувинтов.Основную механическую нагрузку несет полувинт 1, соединенный с штангой имеющей направляющий зубец 2, второй полувинт 5 проникает в почву по следу, проделанному первым винтом. Он может быть приклеен, например, эпоксидным клеем или привинчен ,к полувинту 1 с помощью винтиков .из прочного изоляционного материала.Полувинты изготовляют цельным монолитам путем отлива в формах или выточки на токарном станке с последующим разделением цельного винта на два полувинта, что значительно упрощает технологию изготовления и увеличивает механическую прочность электрического датчика влажности.Использование предлагаемого электрического датчика влажности позволяет увеличить его долговечность по сравнению с известными в 10-20 раз, упростить технологию изготовления датчика.Возможно универсальное .использование датчика для измерения влажности почв с различной механической уплотненностью и составам, например, песков, плотных глин, щебневатых почв.Датчик обладает повышенной механической прочностью.Формула изобретенияДатчик влажности почвы, содержащийдва изолированных электрода, закрепленных на штанге и соединенных с измерительным устройством, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения его чувствительности имеханической прочности, электроды выполнены в виде двух полувинтов,скрепленных между собой изолятором,образуя в целом винт, причем один изполувинтов жестко соединен с штангойи имеет на конце направляющий зубецв плоскости, перпендикулярной направлению погружения датчика в исследуемую среду,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Берлинер М.А. Электрическиеизмерения, автоматический контрольи регулирование влажности. М.,949460 Редактор Ан.Шандо Закаэ 5734 сное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Го по дела 035, Москв