175708. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nedves közeg, különösen talaj nedvességtartalmának mérésére
5 175708 6 módon van kiképezve, hogy azok a szonda beszúrása után a közeggel jó érintkezésben legyenek. Ennek érdekében a szondának hegyes véggel ellátott szára és a szár külső részén, egymástól szigetelten elhelyezett két mérőelektródja van, az egyik mérőelektródot a szár hegyét képező kúpalakú vagy a száron elhelyezett csonkakúp alakú első vezető felület, a másik mérőelektródot pedig az első vezető felülettel koaxiális és megegyező irányítottságú, de attól tengelyirányban szigetelten elválasztott, csonkakúp alakú második vezető felület alkotja, és a második vezető felület legnagyobb átmérője nagyobb az első vezető felület legnagyobb átmérőjénél. A találmány szerint kialakított csonkakúp ill, kúp alakú vezető felületek a közegbe való beszúrás után igen jó érintkezésben vannak a közeggel. Egy további előnyös kiviteli alakban a szonda második vezető felületének legkisebb átmérője nagyobb vagy egyenlő, mint első vezető felületének legnagyobb átmérője. Egy további célszerű kivitelnél az első és második vezető felületeket egymástól elválasztó szakasz hengeres szigetelő burkolattal van ellátva, amely burkolat külső átmérője kisebb az első vezető felület legnagyobb átmérőjénél. Előnyösen a szonda szára a második vezető felületnek az első vezető felülettel ellentétes oldalán további hengeres szigetelő burkolattal van ellátva, amely további burkolat külső átmérője kisebb a második vezető felület legnagyobb átmérőjénél. Ily módon a szigetelő burkolatok a beszúrás során kevésbé vannak kitéve a közeggel való súrlódásnak, s így élettartamuk nagyobb. A találmány szerinti berendezés egy kivitelénél a szonda hegyes véggel ellátott szára a beszúráshoz és kiemeléshez fogantyúval van ellátva, és célszerűen a szonda szárában tengelyirányú üreg van kialakítva, az első és a második vezető felületeket egymástól elválasztó szakaszon az üreggel közlekedő nyílások vannak, és a szonda fogantyúján a tengelyirányú üreggel közlekedő beöntőnyílás van kialakítva. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy a helyi öntözést a szondán keresztül végezzük el. Egy további előnyös kivitelnél a szonda szárát az első vezető felületben végződő fémcső, a fémcsövet borító szigetelő burkolat, a burkolaton elhelyezett, a második vezető felületben végződő további fémcső és a további fémcsövet borító további szigetelő burkolat alkotja. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1-, 2. és 3. ábra a találmány szerinti berendezés különböző kiviteli alakjainak egyszerűsített tömbvázlatát, a 4. ábra a találmány szerinti berendezés két-szondás kiviteli alakjának kapcsolási vázlatát és az 5. ábra a találmány szerinti berendezés szondájának előnyös kiviteli alakját mutatja félmetszet-félnézet ábrázolásban. Az 1. ábrán bemutatott tömbvázlaton 1 mérőjelgenerátor la kimenete és 4 műveleti erősítő 4b negatív bemenete közé egy szonda 3a mérőelektródjai vannak bekapcsolva, továbbá a 4 műveleti erősítő 4b negatív be- H^nete és 4a kimenete közé visszacsatoló és kívülről változtatható 2 ellenállás van beiktatva. A 7 ellenállásbemenetre csatlakozó szonda és vezeték saját kapacitásákompenzálására célszerű a 8 ellenállásbemenctre, a ^ ellenállással párhuzamos, állandó értékű kondenzátort *®tai, mely kondenzátor a rajzon nincs feltüntetve. A 6 'jelző és/vagy regisztráló szerv 5 mérőátalakítón keresztül a 4 műveleti erősítő 4a kimenetére van csatlakoztatva. Az 1 mérőjelgenerátor, a 4 műveleti erősítő és az 5 mérőátalakító két ellenállás hányadosával arányos jelet előállító 9 egységet alkotnak. A 9 egységnek két 7 és 8 ellenállásbemenete van, 5a kimenetén az ezekre kapcsolódó ellenállások hányadosával arányos jelet ad ki. Az 1. ábra szerinti kiviteli alakkal oly módon mérhetünk, hogy a 3a mérőelektródokat tartalmazó szondával először helyi öntözéssel vízzel telített közegben mérünk, és a kijelzést a 2 ellenállással egy meghatározott értékre, pl. a végkitérésre állítjuk be, ezután mérést végzünk egy másik, a helyi öntözéssel nem érintett helyen, és leolvassuk a kijelzett értéket, amely a vízzel telített ellenállásérték és a mérendő állapotú ellenállásérték hányadosával lesz arányos. Ugyanis Uki0=K.— és Rx (1) R2„ Uki=K.~ (2) ahol Uki0 az 5a kimeneten az első mérés során a 2 ellenállás R20 értékével beállított kimenő feszültség, K arányossági tényező, Uki a második mérés során kapott kimenő feszültség, RM a 3a mérőelektródok között mért vízzel telített ellenállás az első mérés során, és RT a 3a mérőelektródok között mért ellenállás a második mérés során. Az (1) összefüggésből R2„-t kifejezve és behelyettesítve a (2) összefüggésbe, azt kapjuk, hogy Rt Uki=—.Uki0. (3) km A 2. ábra szerinti kivitel felépítése megegyezik az 1. ábrán mutatott berendezés felépítésével, azzal az eltéréssel, hogy itt a 2a mérőelektródok a 8 ellenállásbemenetre vannak csatlakoztatva, és a 7 ellenállásbemenetre a változtatható 3 ellenállás van kapcsolva. A 2. ábra szerinti elrendezéssel először a mérendő közegben mérünk, és a kijelzést a 3 ellenállással egy meghatározott értékre, pl. végkitérésre állítjuk, majd a közeg vízzel való telítése után mérünk másodszor, előnyösen ugyanazon a helyen, és leolvassuk a kijelzett értéket, amely a vízzel telített ellenállásérték és a mérendő állapotú ellenállásérték hányadosával lesz arányos. Ugyanis RM UkÍ°=K'R3^ éS (4) rt Uki=K. (5) R30i ahol a jelölések megegyeznek az (1) és (2) egyenletekben használt jelölésekkel, és R30 pedig a 3 ellenállásnak az első mérés során beállított értéke. A (4) egyenletből R30-t behelyettesítve az (5) egyenletbe, kapjuk, hogy Rt Uki=—.Ukr0. (6) km A 3. ábra szerinti kivitel felépítése megegyezik az 1. és a 2. ábrákon szemléltetett kivitelekével, azzal az eltéréssel, hogy a 7 ellenállásbemenetre a 3a mérőelektródok, a 8 ellenállásbemenetre pedig a 2a mérőelektródok csatlakoznak. Ez a kivitel tehát két szondás, és a 2a mérő5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3