175708. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nedves közeg, különösen talaj nedvességtartalmának mérésére
7 175708 8 elektródokat kell a vizzel telített közegbe helyezni. Az 5a kimeneten közvetlenül a vízzel telített impedanciaérték és a mérendő állapotú impedanciaérték hányadosával arányos feszültség lesz. A 4. ábrán a 3. ábra szerinti két szondás berendezés egy kiviteli alakjának kapcsolási vázlatát ábrázoljuk. Az 1 mérőjelgenerátor 12 műveleti erősítőből, 17 ellenállásból és 18 kondenzátorból álló negatív, valamint 10a és 10b ellenállásokból álló pozitív visszacsatoló osztóból felépített astabil multivibrátor, ahol a pozitív visszacsatoló osztó 13b pontja össze van kötve a berendezés többi egységének közös pontjával, és a berendezés táplálására szolgáló 14 tápforrás kapcsaira kötött nagykapacitású 11a és 11b kondenzátorokból felépített kapacitív osztó leosztási 13a pontjára van kapcsolva. Az 1 mérőjelgenerátor kimenőfeszültségének stabilizálására a szilícium 16a és 16b diódák szolgálnak ellenpárhuzamos kapcsolásban, amelyek egyik közösített kapcsa 15 ellenálláson keresztül a 12 műveleti erősítő kimenetével, másik közösített kapcsa a berendezés közös 13b pontjával van összekötve. így a közös 13b pont feszültsége az astabil multivibrátor kimenőfeszültségének átlagára ál be, ezzel szabályozva a 10a és 10b ellenállásokból álló pozitív visszacsatoló osztó feszültségét, amelytől a kitöltési tényező függ. Az 1 mérőjelgenerátor la kimenete a mérendő nedvességtartalmú X közegbe helyezett 3a mérőelektródok között kialakult impedancián keresztül a 4 műveleti erősítő 4b negatív bemenetére van kapcsolva, míg a helyi öntözéssel vízzel telített Xv közegbe helyezett 2a mérőelektródok a 4 műveleti erősítő negatív visszacsatoló impedanciájaként a 4a kimenet és a 4b negatív bemenet közé vannak kapcsolva. így a 4 műveleti erősítő erősítése, tehát az 1 mérőjelgenerátor által kibocsátott mérőjelre vonatkozó erősítés mértéke a két szonda mérőelektródjai közötti impedanciák hányadosától függ. Az, hogy ezek az impedanciák mennyire tekinthetők ohmos ellenállásnak, elsősorban a mérés választott frekvenciájától függ. Kb. 10 kHz alatti frekvenciatartományban, talajban az impedancia kapacitív összetevője elhanyagolható az ohmos összetevőhöz képest, így gyakorlatilag ellenállásmérést végzünk. Az impedanciák értéke a közeg nedvességtartalmától, összetételétől, valamint hőmérsékletétől függ. Ha a mérés két helyén az összetétel és a hőmérséklet jó közelítéssel megegyezik, akkor az impedanciák aránya csupán a nedvességtartalom függvénye. A 4 műveleti erősítő 4a kimenetére soros 19 kondenzátoron át az önmagában ismert felépítésű 5 mérőátalakító — az adott példában 21 műveleti erősítővel, 22 egyenirányító híddal és 23 ellenállással felépített kétutas váltófeszültség-egyenáram átalakító — van kapcsolva, amelynek a bemenetén levő 20 potenciométer alkalmas a berendezés érzékenységének beállítására. Az 5 mérőátalakító kimenetére a 6a kijelzőműszer van csatlakoztatva, amely a kiviteli példában egy Deprezrendszerű árammérő. r . ; ( f ‘ A berendezés táplálását a 26a és 26b kapcsolók I állásában a 14 tápforrás, például 9 V névleges feszültségű szárazelem biztosítja. A 26a és 26b kapcsolók II állásában a berendezés ki van kapcsolva, míg a III állásban az 5 mérőátalakító 22 egyenirányító hídja által leválasztott 6a kijelzőműszer a 24 előtétellenálláson keresztül a 14 tápforrás feszültségének ellenőrzését teszi lehetővé, a 25 ellenállással létrehozott terhelőáram mellett. Az 5. ábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazható szonda egy kiviteli alakját mutatja, ahol 34 száron van elhelyezve a mérőelektródokat képező kúpalakú 27 vezető felület és csonkakúp alakú 28 vezető felület. Adott esetben a 27 vezető felület is kialakítható csonkakúp alakúra. A 28 vezető felület 30 részénél vett legkisebb átmérője egyenlő vagy nagyobb, mint a 27 vezető felület 29 részénél vett legnagyobb átmérője. A 27 és 28 vezető felületek közötti 32 szakasz szigetelő 33 burkolattal és 37 nyílásokkal van ellátva, amely 37 nyílások a szár hosszanti 36 üregébe nyílnak. A 33 burkolat külső átmérője kisebb, mint a 29 résznél vett legnagyobb átmérő. A 34 szárnak a 28 vezetőfelület feletti részét a 31 résznél vett átmérőnél kisebb külső átmérőjű szigetelő 35 burkolat borítja. Az átmérőviszonyok fenti megválasztása a közeggel való jó villamos kontaktus és a szigetelő burkolatok sérülésének elkerülése érdekében előnyös. A 34 szárnak a 27 vezető felülethez csatlakoztatott belső 40 fémcsöve, ezt körülvevő szigetelő 33 burkolata, ezen levő, a 28 vezetőfelülethez csatlakoztatott 41 fémcsöve és ezt borító szigetelő 35 burkolata van. A 34 szárhoz 38 fogantyú van erősítve, amelyen a 36 üreggel közlekedő 39 beöntőnyílás van kiképezve. A szondának a mérendő közegbe való beszúrása után a 39 beömlőnyíláson beöntött megfelelő mennyiségű vízzel elvégezhető a helyi öntözés. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás nedves közeg, különösen talaj nedvességtartalmának mérésére, amelynek során a közegbe mérőelektródokat helyezünk, és mérjük a mérőelektródok közötti impedanciát, azzal jellemezve, hogy a mérőelektródok közötti impedanciát egyrészt a közeg mérendő állapotában, másrészt a közeg helyi öntözés útján vízzel telített állapotában mérjük, és a nedvességtartalmat a vízzel telített állapotban mért impedanciaérték és a mérendő állapotban mért impedanciaérték hányadosának képzésével határozzuk meg. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a közegben egy helyen mérjük a mérendő állapotban az impedanciát, ezután e helyen a közeget helyi öntözés útján vízzel telítjük, majd ugyanezen a helyen mérjük a vízzel telített állapotban az impedanciát. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a közegben első helyen a közeget helyi öntözés útján vízzel telítjük, ezután az első helyen mérjük a vízzel telített állapotban az impedanciát, majd a közegben a helyi öntözéssel nem érintett második helyen mérjük a mérendő állapotban az impedanciát. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a közeg nedvességtartalmának több helyen való meghatározására a második helyen történő mérés után mérjük a mérendő állapotban az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
