Измеритель влажности почвы

(19) 51) 4 25 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уральский научно-исследователский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов(56) Авторское свидетельство СССРВ 1336997, кл. А 01 С 25/00, 1985 2(54) ИЗМКРИТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ (57) Изобретение предназначено для назначения сроков полива сельскохозяйственных культур путем определения срока полива по влажности почвы и обеспечения непрерывной работы устройства в течение всего вегетационного периода. Устройство содержит горизонтально установленный в почве удлиненный:керамический сосуд 2, имеющий поры 3, перекрытые перего10 3 1496713 родками из пленки железисто-синеродистой меди, Сосуд 2 внутри заполнен раствором 4 сахарозы с консер" вантом и герметично соединен трубкой 5 с ртутным манометром б, Манометр5 снабжен шкалой 7 и имеет контакт 8 электромагнита 9, Реле 10 времени служит для обеспечения своевременной работы дожцевальной машины 11. Механизм работы заключается в том, что при понижении влажности в почве вблизи от установленного устройства из керамического сосуда, поры которого перекрыты пленками железисто-синеро дистой меди, вода из раствора саха- розы в результате увеличения концентрации солей в почвенной влаге при подсыхании почвы будет перетекать и поглощаться почвой. Уменьшение объе- Ф ма жидкости в пористом сосуде черезгерметическую соединительную трубку5 передается ртутному манометру 6со шкалой 7. При иссушении почвы донаименьшего оптимума (влажность разрыва капилляров) столбик ртути вманометре замыкает контакт 8, включает электромагнит 9, электромагнитвключает реле 10 времени, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11с расчетом увлажнения корнеобитаемого слоя почвы на заданную величину (поливную норму) подачей расчетного количества воды. После расходадождевальной машиной воды в количестве поливной нормы реле времени выключает подачу воды в дождевальнуюмашину. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к орошению.,и может быть использовано при назначении полива сельскохозяйственных культур автоматизированными дождевальными системами или машинамив любой климатической зоне,Целью изобретения является повышение надежности и точности работы.На чертеже представленафсхемапредлагаемого устройства.Измеритель влажности почвы содер - 35жит горизонтально расположенный впочве 1 удлиненный керамический сосуд 2, имеющий поры 3,перекрытыеперегородками из пленки железистосинеродистой меди, заполненный внутри раствором 4 сахарозы и герметично соединен соединительной трубкой5 с ртутным манометром б со шкалой7, имеющим контакт 8 электромагнита 9 с реле 10 времени для обеспечения своевременного пуска в работудождевальной машины 11.Замкнутый пористый керамическийсосуд наполняют раствором медногокупороса и погружают в раствор железисто-синеродистого калия. Это приводит к тому, что в порах стеноксосуда оседает железисто-синеродистая медь, при этом можно приготовитьосадочные перепонки и из других 55веществ, например из кремнекислогожвлеза,Замкнутый осадочный или иной осматической перепонкой керамический сосуд наполняют раствором сахарозы(или любым из других осмотическихрастворов) с добавлением консерванта, например карболовой кислоты. Затем сосуд соединяют герметичноБ-образной трубкойи ртутнымманометром и закапывают в почву на нужнуюглубину, Концентрация раствора сахарозы подбирается с учетом концентрации почвенного раствора поля, гдеиспользуется устройствоПочвенный раствор содержит растворенные химические соли, гумино-вые кислоты, коллоиды. По мере испарения влаги из почвы вначале расходуется гравитационная вода, затем вода крупных капилляров, В этом случае минеральные соли, растворенные в воде, частично переходят в поглощающий комплекс почвы, частично оставаясь в растворе, резко увеличивают концентрацию оставшегося почвенного раствора, Испарение влаги из капилляров, в особенности из мелких, за счет менисковых сил создает сосущую силу почвы. Эта сосущая сила почвы усиливается при повышении концентрации минеральных солей .в поглощающем комплексе и в почвенном растворе. Все эти совместные силы обуславливают большую сосущую силу - ведут к перекачке воды из осмотического сосуда устройства в почву при снижении влажностипочвы.5 149После полива или обильного дождяэтот процесс идет в обратную сторону, Главной движущей силой процессаявляется осмотическое действие сахарозы, которая почти не проникает сводой через перекрытые пленками поры керамического сосуда устройства.Таким образом, через перепонку изжелезисто-синеродистой меди проникает только вода, а не почвенныйраствор, Не пускает перепонка и микроорганизмы (соединение меди убивает их), при проникновении в раствор микроорганизмов и вирусов, онибудут уничтожены карболовой кислотой, что гарантирует бесперебойнуюработу датчика в течение всего вегетационного периода,Измеритель влажности почвы работает следующим образом.При повышении влажности в почвевблизи датчика из керамического сосуда, у которого поры перекрыты пленками железисто-синеродистой меди,вода из раствора сахарозы в результате увеличения концентрации солейпочвенной влаги будет оттекать в почву, объем раствора 4 сахарозы в сосуде уменьшается, Уменьшение объемачерез герметичную соединительнуютрубку 5 передается ртутному манометру 6 со шкалою 7.При иссушении почвы до наименьшего оптимума (разрыва капилляров)столбик ртути в манометре замыкаетконтакт 8, включает электромагнит9, электромагнит включает реле 10времени, обеспечивающее своевременный пуск и длительность работы дождевальной машины 11 с расчетом увлажнеция корнеобитаемого слоя поч=вы на заданную величину (поливнуюнорму) подачей расчетного копиче"ства воды, После расхода воды дождевальной машиной в количестве поливной нормы реле времени выключаетподачу воды в дождевальную машину.Та% как при дождевании увлажнениепочвы происходит с поверхности в глубину орошаемого слоя, верхние слоипочвы на некоторое время могут находиться в состоянии переувлажнения, и выравнивание степени увлажнения между этими слоями происходитс некоторым запозданием. После увлажнения репрезентативного слоя донаименьшей влагоемкости влага почвычерез поры пленки керамического ср6713 б 35 40 1. Измеритель влажности почвы, 45включающий установленный в почве пористый керамический сосуд, связанный трубкой с измерителем давления,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения надежности и точности работы, поры керамического сосуда перекрыты осмотической пленкойиз железисто-синеродистой меди акерамический сосуд заполнен раство. ром для создания осмотического дав ления.2. Измеритель по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что сосуд выполнен удлиненным. 5 1 О 15 20 25 30 суда всасывается более концентрированным раствором 4 сахарозы, объем ющкости в керамическом сосуде увеличивается, ртутный столбик маномет. ра отодвигается от контакта 8 и отключает электромагнит.При повторном уменьшении влажности почвы до разрыва капилляров цикл повторяется. В этом случае влияние выпадающих осадков на степень увлаж= нения почвы учитывается автоматически.Шкалу 7 ртутного манометра градуируют в процентах наименьшей влагоемкости, поэтому влажность почвы можно контролировать постоянно.Технико-экономические преимущества предлагаемого измерителя влажности почвы заключаются в следующем: повышается точность определения срока полива; нет необходимтсти менять и добавлять в сосуд ра"твор, т.е. обеспечивается долгосрочность работы устройства; с помощью устройства осуществляется эффективный контроль за влажностью почвы при поливе, что способствует уменьшению потерь поливной воды, повышению урожайности и автоматическому регулированию режима орошения в соответствии с потребностью растений в воде, Кроме того, отпадает необходимость в измерении и учете атмосферных осадков при назначении срока полива,Измеритель может найти широкое применение при определении срока полива в условиях недостатка водных ресурсов и для сведения к минимуму вымыва из почвы удобрений и питательных веществ. формула изобр етения, Редактор М.Бандура Техред М.Дидык. Корректор В,Гирняк Заказ 4348/4 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Ъ Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 3. Измеритель по п.1, о т л ич,а ю щ и й с я тем, что в качествераствора для создания осмотическогодавления использован раствор сахаро 5зы с консервантом,4. Измеритель по п.3, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что в качествеконсерванта использована карболоваякислота.