148485. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés a talaj nedvességtartalmának és/vagy porozitásának mérésére elektromos módszerrel
148.485 3 lékos nedvességértékre kalibrált műszerskálán és/vagy nedvességtérfogatszázalékra vonatkozó görbesoron közvetlenül határozzuk meg, a vezetőképesség alapján történő mérésnél szükség szerint figyeiembevéve egy, a talaj féleségtől függő korrekciós értéket, a porozitást pedig a térfogatszázalékos nedvesség vezetőképeisségiméréssel, korrekció figyelembevételével meghatározott értékéhez tartozó kapacitásérték, valamint azonos körülményeik között mért kapacitásértéknek eltéréséből, például számítással görbesoros táblázat segítségévei, • vagy célszerűen közvetlen műszerskála leolvasással határozzuk mag. A vezetőképességmérésnél két szigeteiét] en szondaelektródát használunk, míg kapacitásmérésnél legalább az egyik elektródának szigetelt kivitelűnek keli lennie. A méréshez váltakozó áramot használunk, amelynek frekvenciája célszerűen 1-—10 kHz között van, legelőnyösebb 2—3 kHz frekvenciájú áram alkalmazása. A megvalósításra szolgáló (berendezésnél, célszerűen kapacitásméréses és vezetőképességméréses eljárásnál is, közvetlenül térfogatszázalékra kalibrált műszert használunk, amelynél egy külön szerv, például egy tárcsás skála segítségéevd a korrekciós értékeket, amelyeket a talajok különíelesége miatt kell alkalmazni a pontos vezetőképességes nedvességmérésnél, valamint a porozitásmérésnél előre beállíthatjuk és így közvetlenül le tudjuk olvasni a nedvesség térfogatszázalékos értékét. A porozitáscis kapacitásméréshez kapacitásérték helyett ugyancsak egy beállítható szervvel, például szintén egy tárcsás skálával, amely.a mért lérfogatszázalékos nedvességre vonatkozik, annak kapacitását figyeiembevéve, a műszer skáláját közvetlenül porozitásra kalibrálhatjuk. Ezekkel az intézkedésekkel eljárásunk rendkívül gyors és emellett megbízható lesz és a mezőgazdaságban igen lényeges:, eddig megoldatlan kérdést old meg. A talajnál előforduló hőváltozásckat a műszerben a •mért értékek megbízhatósága céljából ki lehet kompenzálni azáltal, hogy kézi vagy tormisztoros, vagy egyéb hőrelés kompenzáló szervet alkalmazunk. Minthogy a berendezésnél rendkívül fontos, hogy ne csak laboratóriumiban vagy nagyobb egységekbe beépítve legyen mozgatható, hanem hordozható legyen, éppen, ezért célszerű áramforrásként akkumulátort vagy szárazelemet alkalmazni és a váltakozó. áram előállítására átalakító szervet, például tranzisztoros, csöves, vagy vibrátoros átalakítót beépíteni. Hogy a talaj különböző mélységében a szondának egyszeri elhelyezése mellett végezhessünk méréseket, a szondákat több részből állóként képezhetjük ki és az egyes részeket szigetelve egymástól külön kivezetéssel láthatjuk el és egy átkapcsoló segítségével a szondák 1 elhelyezése .mellett a talaj különböző mélységeiben levő nedvességtartalmat, porozitást mérhetünk. A rajz a találmány szerinti berendezés egy lehetséges kapcsolási vázlatát mutatja be példaképpen. - A mérendő talajrészt alkalmas szondaelektró. dákkal, amelyeket a talajba besüllyesztünk, közrefogjuk és hozzávezetéseit az a és b mérőkapcsokra csatlakoztathatjuk. A mérendő anyag vezetőképessége, illetőleg az elektródák kondenzátorfegyverzetként történő kiképzése esetén az eredő kapacitás olyan váltóáramú ellenállást jelentenek, amelyeknek -értéke meghatározható és aa Rj ellenállás sarkain a feszültségosztásnak megfelelő U feszültség lesz mérhető váltakozó áramú feszültségforrás bekapcsolása esetén. A vezetőképesség és kapacitásmérés végrehajtása között mindössze annyi a különbség, hogy a használt szondaelektródák közül kapaeitásroérésnél az egyik a talajtól szigetelt. Egyébként kiképzésük azonos lehet. Ha a kevésbé pontos módszerrel határozzuk meg a nedvességtartalmat, a kapacitásmérési és vezetőképissségméiéei skálák azonosan lehetnek nedvességre kalibrálva. Ha 'kizárólag nedvességtartalmat határozunk meg, a műszer egyszerűbb kivitel mellett csak az egyik, vagy csak a másik módszer szerinti mérésre lehet felszerelve csak egyik fajta szondaelektródával és esetleg korrekciós tárcsát sem tartalmaz. Ugyanakkor porozitásmérásnél elégséges, ha a korrekcióval ellátott műszer a nedvességtartalmat csak a pontos vezetőképesség! méréssel állapítja meg és egy további korrekciós skálával figyeiembevéve a mért nedvességtartalmat, az ezt követő kapacitásmérésnél, már közvetlenül a porozitást olvashatjuk le a műszer kitérése alapján. Vezetőképességmérésnél az anyag ellenállás-értéke gyakorlatilag frekvencia-független, míg kapacitás-mérésnél az ellenállás-érték képlet alapján adódik, ahol f az áramforrás frekvenciája, c pedig a kapacitás Farad-ban. Ha M mérőműszert Rí ellenállás kapcsain megjelenő feszültség mérésére használjuk, ennek értéke jellemző lesz az a és b kapcsok között levő váltóáramú ellenállás értékére, amely viszont az előbbiek alapján a .térfogatszázalékos nedvességtartalom függvénye. A kapcsolási vázlaton R2 ellenállás érzékenység beállításra szolgál, míg E egyenirányító az R] ellenállás sarkain megjelenő váltófeszültség egyenirányítását végzi. Szabadalmi igénypontok: 1.. Eljárás a talaj nedvességtartalmának és/vagy porozitásának meghatározására, elektromos módszerrel magában a szelvényben, a talaj természetes állapotában, azzal jellemezve, hogy a talajban elhelyezett szondaelektródák között mérjük a talaj elektromos vezetőképességét és/vagy kapacitását (ill. dielektromos állandóját) és a talaj nedvességtartalmát a mérőműszer kitéréséből nedvességtérfogat -százalékos értékre kalibrált műszerskálán és/vagy nedvességtérfogat-százalékra vonatkozó görbesoron közvetlenül határozzuk meg, a vezetőképesség alapján történő mérésnél szükség szerint figyeiembevéve egy, a talajféleségtől függő korrekciós értéket, a porozitást pedig a ítérfogatszázalékos nedvességtartalomnak vezetőképességméréssel, korrekció figyelembevételével meghatározott értékéhez tartozó kapacitásérték, valamint az azonos körülmények között mért kapacitásértéknek eltéréséből, például számítással, görbesoros táblázat segítségével, vagy célszerűen közvetlen műszerskála leolvasással - "határozzuk meg.
