устройство для измерения влажности горизонтов почвы

Формула изобретения

Устройство для измерения влажности горизонтов почвы, включающее электронепроводящий корпус, штангу, измеритель, отличающееся тем, что электронепроводящий корпус выполнен из двух полусфер с двумя электродами на внешней поверхности каждой полусферы, с выступами, входящими в друг друга и соединенными пружинами, а внутри корпуса в выемках размещена штанга в виде трубы, жестко прикрепленная к одному из выступов, со штоком в середине, который выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси, причем в штанге имеется отверстие для шнура, соединяющего подвижную полусферу со штоком, а измеритель состоит из вольтамперметра и соединен с электродами на каждой полусфере.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к устройствам для оценки воднофизических свойств почвы.

В сельскохозяйственном производстве для проведения полевых работ необходимо иметь информацию о запасах влаги в почве. Прорастающие семена и всходы используют влагу из 0-20 см слоя почвы. По мере формирования корневой системы растения осваивают и более глубокие горизонты. Корни зерновых культур проникают на глубину до 1,5 м и используют влагу из подпахотного слоя в критические периоды своего развития. Почвенные запасы влаги обеспечивают 50-60% формирования урожая. Для программирования возможной продуктивности культурных растений необходимо иметь информацию о запасах влаги, как минимум, в однометровом слое почвы.

Определение влажности проводится термостатновесовым методом. Для отбора образцов используют различной конструкции буры (Колентьева и др.), состоящие из штанги и прикрепленного к ней стакана. Бур во время вращательных движений погружают в почву, которая остается в стакане. Бур периодически вынимают из скважины, выбирают из стакана почву, помещают в алюминиевые бюксы, взвешивают, высушивают, определяют массу сухой навески и рассчитывают влажность почвы (Б.А.Доспехов. Практикум по земледелию. - М., 1987. - 383 с.).

Способ позволяет достаточно точно определить влажность почвы и рассчитать количество доступной влаги, например, в однометровом слое почвы. Однако отбор образцов из скважины для анализа, последующая сушка и периодическое взвешивание отобранных проб требуют больших затрат времени и ручного труда. Поэтому в сельскохозяйственном производстве определение влажности почвы для оценки возможной продуктивности полевых культур практически не проводится.

Имеется большое количество электровлагомеров, позволяющих без тепловой сушки определить влажность зерновой или другой массы. Электровлагомер ВП-4, используемый для определения влажности зерна, включает пресс с электродным устройством, измеритель и источник тока. Данный тип устройств позволяет измерить влажность образца при небольшом содержании влаги. Когда же влажность образца больше 40%, то применение пресса исключается, так как часть воды уйдет из пробы и не будет учтена. Применение электровлагомеров любой конструкции, в том числе без пресса (Колос), предполагает отбор образцов с различной глубины, то есть периодический подъем бура, отбор пробы и повторное его погружение, на что также будет затрачиваться большое количество времени и ручного труда (Е.Д.Казаков. Методы оценки качества зерна. - М., 1987. - С.114).

Целью изобретения является создание устройства, позволяющего определить влажность по слоям почвы без отбора почвенного образца.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения влажности горизонтов почвы включает электронепроводящий корпус, штангу, измеритель, где электронепроводящий корпус выполнен из двух полусфер с двумя электродами на внешней поверхности каждой полусферы, с выступами, входящими в друг друга и соединенными пружинами, а внутри корпуса в выемках размещена штанга в виде трубы, жестко прикрепленная к одному из выступов, со штоком в середине, причем в штанге имеется отверстие для шнура, соединяющего подвижную полусферу со штоком. Измеритель состоит из вольтамперметра и соединен с электродами на каждой полусфере.

На чертеже (схематично) изображено устройство для измерения влажности горизонтов почвы.

Устройство включает электронепроводящий корпус 1, штангу 2, измеритель 3, где электронепроводящий корпус 1 выполнен из двух полусфер 4 с двумя электродами 5 и 6 на внешней поверхности каждой полусферы, с выступами 7, входящими в друг друга и соединенными пружинами 8, а внутри корпуса в выемках 9 размещена штанга 2 в виде трубы, жестко прикрепленная к одному из выступов 7, со штоком 10 в середине, причем в штанге 2 имеется отверстие 11 для шнура 12, соединяющего подвижную полусферу со штоком. Измеритель 3 состоит из вольтамперметра и соединен с электродами на каждой полусфере.

Работает устройство для измерения влажности горизонтов почвы следующим образом.

Почвенным буром Калентьева или другого типа просверливается скважина нужной глубины (1-1,5 м). Шток 10 поворачивают вокруг своей оси по кругу, за счет чего шнур 12 через отверстие 11 притягивает подвижную полусферу 4 и объем корпуса 1 уменьшается. Устройство опускают в скважину на нужную глубину и ослабляют натяжение шнура 12 вращением штока 10 в другую сторону. За счет пружин 8 полусферы 4 раздвигаются и контакты 5 и 6 соприкасаются с почвой. Включают измеритель 3 и с каждой полусферы получают информацию о электропроводности почвы исследуемого горизонта, которая путем тарирования переводится во влажность почвы. После измерения влажности отдельного горизонта почвы шток 10 поворачивают по кругу, через шнур 12 притягивают полусферы 4 друг к другу и устанавливают устройство на следующий горизонт почвы.

Применение предлагаемого изобретения позволит определить влажность почвы из скважины без отбора почвенных проб и тем самым сократить затраты ручного труда.