El sensor está formado por dos electrodos que funcionan como un condensador, (el suelo circundante actúa como dieléctrico). Un oscilador de 80 MHz conduce el condensador y una señal proporcional a la permitividad dieléctrica del suelo se convierte en la señal de salida. La permitividad dieléctrica del agua es mucho mayor que el aire, los minerales del suelo y la materia orgánica. Por lo tanto, los cambios en el contenido de agua puede ser detectada por los circuitos del sensor y correlacionada con el contenido de humedad del suelo.
El SM100, en relación con un lector de sensores de suelo o de una estación meteorológica WatchDog, le dará una mejor idea de la rapidez en la que se agota en agua del suelo en las diferentes áreas de su campo. Al mantener un seguimiento del estado de humedad del suelo entre riegos, se podrán programar mejor los riegos y evaluar la eficacia de la lluvia y el agua de riego. El control regular le dará una idea exacta de este proceso en el tiempo. Descargue lo datos acumulados a su conveniencia. SpecWare presentará los datos en forma gráfica y tabular. Utilice el software para ver los informes diarios, mensuales y anuales.
Especificaciones
Interfaz Estándar | Estación meteorológica de vigilancia, mini-estación de vigilancia, sensores de suelo FieldScout Reader |
|---|---|
| Conector | Clavijas estéreo de 2,5 mm |
| Rango | 0% VWC a la saturación |
| Poder | 3 a 5 V @ 6 a 10 mA |
| Salida | Voltaje analógico proporcional a la tensión de excitación (0,5 a 1,5 V de 3V de excitación) |
| Oscilador | 80 MHz |
| Frecuencia | |
| Resolución | 0,1% VWC |
| Precisión | 3% VWC @ CE <8 mS / cm |
| Área del sensor | 2.4 pulg. (6 cm) x 0.8in (2 cm) x 0.1in (0.3cm) |
| Longitud de cable | 6 y 20 pies. extensible hasta 50 pies. |
Colocación de sensores
Los sensores deben instalarse en la zona radicular efectiva y en los lugares que le dará una imagen representativa de la situación de agua en el suelo del campo. Áreas del campo sembradas con diferentes cultivos o con diferencias significativas de factores como la topografía o el tipo de suelo se debe considerar la humedad ambientes únicos suelo. La selección de un sitio que recibe la menor cantidad de agua del sistema de riego le dirá cuando la zona se convierte en la zona crítica seca y se encuentra en necesidad de atención. Por lo general, uno o dos sensores deben ser instalados en la zona radicular. Un solo sensor se debe colocar en el centro de la zona radicular. Cuando dos sensores se instalan en un solo sitio, se recomienda colocar un sensor en la parte superior de la zona de la raíz y una segunda en la parte inferior. Una ventaja de la instalación de sensores múltiples es ver como el riego y el agua de lluvia se mueven a través del perfil del suelo.
El SM100 es más sensible a la tierra adyacente al sensor. Por lo tanto, un buen contacto entre el suelo y el sensor es importante. Las piedras y bolsas de aire al lado del sensor afectará a la exactitud de las lecturas. Debido a que es sensible a las diferencias en la permitividad dieléctrica, debe tenerse cuidado de no instalar el sensor cerca de metal
Hardware / Copatibilidad Software
Hay algunas restricciones sobre el tipo de equipo compatible con el WaterScout y cuántos sensores pueden ser conectados a una sola unidad. Estos se resumen a continuación.
Software
Requiere la versión SpecWare 9.0 Build 202 o mayor.
Lector de sensor de humedad del suelo
Datos no-logger. Lee un sensor a la vez. Requiere la versión del firmware 3 o mayor.
2000-Estaciones de serie (2400, 2425, 2450, 2475)
Requiere la versión de firmware 1.9 o mayor. Los modelos con número de serie 2310 o mayor fueron fabricados para acomodar el SM100 en todos los canales disponibles. Estaciones compatibles tendrá una "w" en el código de fabricación que acompaña al número de serie. Estaciones con los números anteriores de serie puede acomodar una sola SM100.
2000-serie de estaciones meteorológicas (modelos 2550, 2700, 2900)
Requiere la versión de firmware 6.1 o mayor. Los modelos con número de serie 2310 o mayor fueron fabricados para acomodar el SM100 en todos los canales disponibles. Compatible metros tendrá una "w" en el código de fabricación que acompaña al número de serie.
(modelo 2800)
Similar a las estaciones meteorológicas de otros, sino que requiere la versión de firmware 2.4.
Principios de 2000 estaciones meteorológicas de la serie
2000-serie de estaciones meteorológicas con números de serie antes de 2310 puede acomodar sólo dos SM100's. La limitación es que solamente un sensor puede estar en los puertos de C a la F. El sensor puede estar en otros puertos de A o B (o G o H en el caso de un modelo de estación de 2800). Las versiones anteriores de las 200 estaciones de mini serie puede acomodar un sensor SM100. Los requisitos de firmware para las estaciones de SM100 compatible siguen siendo válidas.
Estaciones meteorológicas WatchDog Originales (modelos 525, 550, 600, 700 y 900) y 200 - y 400 - Serie madereros púrpura
Incompatible
Comprobación del sensor
La ecuación de calibración para el SM100 fue desarrollado utilizando los suelos minerales. Por lo tanto, el sensor no le dará un valor del 100% en agua. Para comprobar si la electrónica del sensor todavía están funcionando adecuadamente, se puede comprobar en los siguientes medios:
Aire En el aire, el sensor debe leer un VWC del 0%.
Agua En agua destilada, el sensor debe leer un VWC de alrededor de 48%.
Zona de juegos de arena saturada de Agregue el agua a la arena hasta la superficie sin agua adicional puede penetrar la arena. El sensor debe leer un VWC de alrededor de 29%.
Instalación
La consideración más importante para la instalación de los sensores es mantener un buen contacto entre el sensor y el suelo. Esto asegura un rendimiento óptimo.
Instalación de superficie
Si el sensor se instala cerca de la superficie de tal manera que la moldura y el cable se mantendrá por encima del suelo de la superficie del sensor por lo general pueden ser empujados directamente en el suelo. No golpee el sensor con un martillo o un instrumento contundente de otros ya que esto podría dañar los componentes electrónicos del sensor. Si el suelo es muy duro, una pequeña abertura puede ser excavada en el suelo con un cuchillo o una pala para permitir más fácil la inserción. Empujar la misma aplicación en el terreno que rodea al sensor mejorará el contacto entre el suelo y el sensor.
Instalación de Deep
Orientación vertical
Para instalar el sensor en una orientación vertical, cavar un agujero de acceso a la profundidad deseada. Esto se puede hacer con un sampler del suelo, barrena o barra de metal. Si es posible, se recomienda que el agujero debe estar en un ligero ángulo. Esto reducirá el efecto de canalización de agua hasta el sensor mediante el cable del sensor.
La hoja del sensor es 3 / 4 ", mientras que el moldeo es 5 / 8". Por lo tanto, hay un pequeño borde a ambos lados de la moldura. Esto permite que el sensor que se instala con un tubo o un tubo. Una herramienta de inserción se puede hacer de ½ "tubo de PVC Clase 315. Sin embargo, cualquier material que se coloca sobre el molde y con la culata contra la base del sensor puede ser utilizado. La ventaja de una herramienta de inserción es que permite que el sensor sea empujado en el suelo sin problemas en el fondo de un agujero de acceso. Si el ajuste entre el sensor y la herramienta de inserción es excesivamente ajustado, una vara de la clavija se puede utilizar para asegurar que el sensor no está retirado del orificio de acceso, junto con la herramienta de inserción. Si la tierra natal a la profundidad de inserción es especialmente dura o grava de piedra cargados, puede ser necesario para devolver una pequeña cantidad de tierra natal en el orificio de acceso, se comprime lo suficiente y utilizar el dispositivo de inserción para empujar la SM100 en el Bolsas de suelo. El orificio de acceso a continuación, deben ser cuidadosamente el relleno con tierra natal y comprime para eliminar bolsas de aire.
Orientación horizontal
Cavar un pequeño agujero o zanja en el suelo permite que los sensores que se instalen horizontalmente. Los sensores se insertan directamente en la cara expuesta de suelo no perturbado. Para limitar el efecto de agua que se mueve verticalmente a través del perfil del suelo, los sensores deben ser instalados por lo que la cara plana es perpendicular la superficie del suelo. Por la misma razón, si los sensores se instalan en las profundidades múltiples, que deben ser compensados entre sí.
Eliminación
Se debe tener cuidado al retirar un sensor que está firmemente arraigado en el suelo. Tire de la moldura solamente. Puede dañar el cable de conexión.
Contenido volumétrico del agua
El SM100 WaterScout mide el contenido volumétrico de agua. El contenido volumétrico de agua (VWC) es la relación entre el volumen de agua en un volumen determinado de suelo para el volumen total del suelo. En la saturación, el contenido volumétrico de agua (expresado en porcentaje) será igual a la porosidad por ciento de la tierra.
En materia de contenido de humedad del suelo van desde el aire seco a la saturación. Sin embargo, las plantas no pueden extraer toda el agua en un suelo saturado y no puede extraer del agua en un suelo seco. En cambio, otros dos niveles de contenido de humedad, la capacidad de campo y punto de marchitez permanente a menudo se utilizan para indicar el límite superior e inferior de de agua de planta disponible. Capacidad de campo se define como la condición que se da después de un suelo saturado se permite a la fuga hasta el punto donde la fuerza de gravedad ya no es suficiente para eliminar cualquier agua adicional. El agua de drenaje de un perfil de suelo no puede, en general, ser absorbido por las raíces de las plantas. En el extremo opuesto del espectro, el punto de marchitez permanente es el más alto nivel de humedad en la que un indicador de la planta no puede recuperar la turgencia después de haber sido colocado en un ambiente húmedo.
El riego debe ser programado en algún lugar entre estos dos extremos. Una regla de oro es el agua a aplicar cuando la mitad de la planta de agua disponible se ha agotado. Sin embargo, las circunstancias individuales pueden dictar un enfoque más conservador o liberal. La Figura 1 ilustra la gama de plantas de agua disponible para los 12 USDA definidas texturas del suelo. Tenga en cuenta que estas cifras son meramente orientativas y pueden variar en caso de suelos individuales.
Figura 1.
Suelos de calibración específica
En algunos casos, se desea una mayor precisión que puede obtenerse de una ecuación de calibración en general. En este caso, es necesario realizar una calibración en su tierra única. En esencia la relación debe desarrollarse con la lectura electrónica del medidor para el contenido real del volumen de agua (VWC). Esto requerirá que cualquier otro método que se utiliza para medir la VWC. Los datos VWC se puede medir en un laboratorio, midiendo el peso de una columna de suelo perforada de volumen conocido que está saturado, se escurren y secan.
Este método es preferible porque la estructura del suelo no se altera durante el procedimiento de prueba. Este procedimiento requiere una balanza, un contenedor de suelo con una altura ligeramente mayor que el agua del sensor Scout (2 pulgadas) y, dependiendo de las condiciones ambientales de secado, puede tomar varias semanas para completarse. El procedimiento se describe brevemente a continuación. WaterScout lecturas pueden tomarse con el lector de sensores de suelo o de una estación meteorológica WatchDog. En cualquier caso, el dispositivo se debe establecer en bruto (o A / D) de modo.
- Construir un pequeño recipiente para mantener el suelo de un material no metálico, como el PVC. El volumen sensible del sensor no es grande por lo que el diámetro del contenedor no tiene por qué ser muy grande. De hecho, los gradientes de humedad del suelo se forma en el contenedor mientras se seca así, a menos que varios sensores se utilicen para la calibración, un pequeño recipiente proporcionará los mejores resultados. Tapar el fondo del recipiente y los agujeros de perforación en la tapa y en los lados del recipiente que permita que el agua de permeado y desagüe, así como facilitar el secado, pero no permitirá que el suelo se derrame o fugas. De los agujeros de perforación en un ángulo ligeramente a la baja será reducir los derrames.
- Medir la masa del recipiente vacío y el sensor o sensores que están siendo utilizados en la calibración.
- Determinar el volumen del recipiente. Esto se puede hacer geométricamente o midiendo el volumen de arena necesaria para llenar completamente el recipiente.
- Llene el recipiente con aire seco, el suelo tamizado.
- Tomar una lectura del sensor en el aire, instalar el sensor en el suelo seco, y tomar el aire de lectura seco.
- Colocar el recipiente (con sensor instalado) en un gran recipiente y añadir agua destilada en todo el exterior del contenedor hasta el nivel del agua alcanza la parte superior del contenedor. Deje el recipiente completamente saturado. Tomar una lectura del sensor.
- Transferir el contenedor a la escala y la medida de la masa. Es aconsejable disponer de una bandeja para sostener el recipiente para mantener el agua se derrame en el banco. Asegúrese de tara con el peso de la bandeja.
En este punto, el procedimiento es simplemente permitir que el contenedor se seque, mientras que periódicamente tomando el peso simultánea y lecturas de los sensores. Inicialmente, el contenedor se seca rápidamente y 2 o 3 lecturas por día puede ser apropiado. En el contenedor se secador, se seca más lentamente y la frecuencia de las mediciones se reducirá. Cuando el recipiente a su valor de aire seco, el suelo debe ser removido, secado al horno a 105 º C durante 24 a 48 horas y se deja enfriar en un recipiente hermético antes de medir el peso en seco (ODWt).
El contenido volumétrico de agua en cada punto de datos se calcula como sigue:
1) VWCi = 100 * (mi - Mseco) /(ρw* Vtot)
mi = Masa del suelo en un punto dado
durante drydown (gramos) seco = Masa de horno de tierra seca-seca (gramos) Vtot = Volumen total del suelo (ml) ρw = Densidad del agua (1 ml)
Estos cálculos pueden ser fácilmente instalados en una hoja de cálculo. El paso final es llevar a cabo una regresión entre los datos brutos y los valores calculados VWC. El análisis de regresión se puede realizar en los datos del sensor primas y los valores calculados VWC para desarrollar una ecuación para convertir las lecturas de medición al VWC real.
VWC (%)
Lectura primas
Una curva de calibración también se puede obtener de forma gradual mojar un pre-medidos cantidad de suelo con incrementos conocido de agua. Se debe tener cuidado para devolver el suelo a su densidad original antes de una lectura del sensor se hace.
Garantía
El Sensor de humedad WaterScoutde del suelo SM100 tiene la garantía de estar libre de defectos en materiales y mano de obra durante un período de 1 año a partir de la fecha de compra original. Durante el período de garantía, del espectro, a su opción, reparará o reemplazará los productos que resulten defectuosos. Esta garantía se anula si el producto ha sido dañado por un error del cliente o negligencia, o si se ha producido una modificación no autorizada.
