Казанские ученые запатентовали датчик для измерения влажности почвы
Ученые Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева — КАИ (КНИТУ-КАИ) разработали простую и эффективную полезную модель измерителя влажности почвы. На изобретение получен патент. Это достижение вносит весомый вклад в программу Десятилетия науки и технологий в России, демонстрируя, как отечественные инновации решают актуальные задачи агропромышленного комплекса.
Влажность почвы — важная агрономическая характеристика, показывающая запас доступной для растений влаги. Поэтому усовершенствование методов измерения этого показателя остается актуальной темой для отечественного агропромышленного комплекса. Принцип работы нового прибора основан на известной зависимости электропроводности от влажности: в сухой почве ток очень малый из-за высокого сопротивления, во влажной — возрастает. Новый датчик пропускает ток через репрезентативный слой грунта между двумя электродами, а затем измеряет его величину.
Устройство представляет собой «стакан» с рукояткой на крышке. В центре расположен стержневой электрод с острым керамическим наконечником, обеспечивающим прохождение тока через боковой слой грунта. Наружный электрод выполнен в виде винтовых спиральных элементов, которые легко ввинчиваются в почву при повороте рукоятки. При этом грунт плотно забирается внутрь «стакана», минимизируя пустоты. Скользящие токосъемники позволяют вращать датчик без наматывания проводов. Специальные спицы на нижнем коническом днище измельчают комки грунта, создавая однородную массу для точного измерения проводимости.
После ввинчивания датчика в грунт подается напряжение от внешнего источника — сети, аккумулятора или батареи. Чем больше воды и растворенных солей в почве, тем ниже ее сопротивление и тем сильнее ток. Величина тока фиксируется амперметром или калиброванным измерителем, а фактическая влажность определяется по эталонным номограммам.
Ранее для измерения влажности использовались устройства с гигроскопичными элементами, например, винтовые спирали, смачиваемые раствором. Однако такие методы требовали специализированных лабораторных исследований и сложной подготовки среды, что делало их менее практичными.
По оценкам разработчиков, устройства на основе нового датчика смогут использоваться как в крупных агрохолдингах, так и в фермерских хозяйствах.