مبدأ عمل مستشعر رطوبة التربة

مستشعر رطوبة التربة، المعروف أيضًا باسم مستشعر رطوبة التربة، مقياس رطوبة التربة، هو جهاز يستخدم لقياس محتوى الرطوبة في التربة. يتكون المستشعر من مسبار من الفولاذ المقاوم للصدأ ومسبار مقاوم للماء، يمكن استخدامه لفترة طويلة من الزمن عن طريق دفنه في التربة والسدود لغرض مراقبة النقاط الثابتة والقياس عبر الإنترنت لمحتوى الرطوبة في طبقات التربة السطحية والعميقة. تُستخدم هذه البيانات جنبًا إلى جنب مع أداة تجميع البيانات، ويمكن تحميلها إلى السحابة أو الأجهزة الأخرى لتحليلها ومعالجتها عبر تقنية النقل اللاسلكي. وغالبًا ما يستخدم على نطاق واسع في الزراعة والبستنة لمساعدة المزارعين والبستانيين على مراقبة الرطوبة التي تحتاجها النباتات، وذلك لتحسين إدارة أنظمة الري وتحسين إنتاجية المحاصيل وجودتها.

يمكن تصنيف أجهزة استشعار رطوبة التربة إلى أنواع عديدة بناءً على مبادئ التشغيل المختلفة، مثل أجهزة استشعار سعوية، ومقاومة، وعاكسة لمجال التردد، وعاكسة للمجال الزمني، وما إلى ذلك. ولكل نوع خصائصه الخاصة ونطاق التطبيق. فيما يلي بعض مبادئ العمل الشائعة لأجهزة استشعار رطوبة التربة:

1. أجهزة الاستشعار المقاومة: تستخدم مستشعرات رطوبة التربة المقاومة تأثير الرطوبة في التربة على قيمة المقاومة الكهربائية لقياس الرطوبة. تحتوي هذه المستشعرات عادةً على قطبين كهربائيين أو أكثر مدفونين في التربة. مع زيادة رطوبة التربة، تزداد موصلية التربة، مما يؤدي إلى انخفاض قيمة المقاومة. قياس التغير في قيمة المقاومة يعكس التغير في رطوبة التربة.أجهزة الاستشعار المقاومة بسيطة وسهلة الاستخدام، ولكن لها تأثير أكبر على الملوحة والأسمدة.

2. أجهزة الاستشعار بالسعة: تقوم أجهزة استشعار رطوبة التربة السعوية بقياس الرطوبة بناءً على تأثير الرطوبة في التربة على ثابت العزل الكهربائي. تتكون هذه المستشعرات عادةً من قطبين كهربائيين وترتبط السعة بينهما برطوبة التربة. مع زيادة رطوبة التربة، يزداد ثابت العزل الكهربائي للتربة، مما يؤدي إلى زيادة في قيمة السعة. يعكس قياس التغير في قيمة السعة التغير في رطوبة التربة. عادةً ما تكون أجهزة الاستشعار السعوية مناسبة لمراقبة رطوبة التربة على المدى الطويل وتتميز باستهلاك منخفض للطاقة وسعر منخفض.

3. مستشعر FDR (انعكاس مجال التردد): مجال التردد: تعمل أجهزة استشعار رطوبة التربة على قياس رطوبة التربة عن طريق إرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية. تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية الموجودة في المستشعر عبر التربة، وكلما زاد محتوى الرطوبة، قلت سرعة الانتشار. يمكن الاستدلال على التغيرات في رطوبة التربة عن طريق قياس التغيرات في وقت انتشار أو مرحلة الموجات الكهرومغناطيسية.

روزفلت رطوبة التربةتتمتع أجهزة الاستشعار بمزايا البناء البسيط والتكلفة المنخفضة وسهولة الاستخدام لمجموعة واسعة من أنواع التربة والظروف البيئية. ومع ذلك، بالمقارنة مع أجهزة استشعار TDR، قد تكون أجهزة استشعار FDR أقل دقة قليلاً في هياكل التربة المعقدة أو البيئات عالية الملوحة.

4. مجسات TDR (انعكاس المجال الزمني): تقرير التجارة والتنمية رطوبة التربةتستخدم المستشعرات وقت انتشار النبضة الكهرومغناطيسية عبر التربة لقياس رطوبة التربة. ومن خلال قياس سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية عبر التربة، يمكن حساب محتوى الرطوبة في التربة بدقة.

تشمل مزايا أجهزة استشعار TDR القياس الدقيق لمحتوى الرطوبة، والاستقلال عن الأملاح والأسمدة، والدقة العالية والثبات. انها مناسبة لأنواع مختلفة من التربة. ومع ذلك، تعد أجهزة استشعار TDR أكثر تكلفة وتتطلب معالجة ومعايرة بيانات أكثر تعقيدًا.

بشكل عام، توفر مستشعرات TDR قياسات أكثر دقة وموثوقية لرطوبة التربة وهي مناسبة للبحث العلمي والاحتياجات عالية الدقة، بينما تعد مستشعرات FDR أكثر ملاءمة للاحتياجات العامة في التطبيقات العملية وتوفر حلولًا سهلة وفعالة من حيث التكلفة لمراقبة رطوبة التربة. يعتمد اختيار المستشعر المناسب على احتياجات التطبيق المحددة واعتبارات الميزانية.

باختصار، أجهزة الاستشعار السعوية والمقاومة وTDR وFDR كلها وسائل تكنولوجية مختلفة تستخدم لقياس رطوبة التربة، ولكل منها مبدأ عمل محدد ومزايا وعيوب، ويمكن اختيار النوع المناسب من أجهزة الاستشعار وفقًا لاحتياجات التطبيق المحددة. تشمل سيناريوهات التطبيق الشائعة الري الزراعي وإدارة نمو النباتات والمراقبة البيئية وغيرها من المجالات.

ورقة بيانات استشعار درجة حرارة التربة والرطوبة

NBL-S-TMC-Soil-temperature-and-moisture-conductivity-sensor.pdf

NBL-S-TMCS-Soil-temperature-humidity-salty-EC-sensor.pdf

NBL-S-THR-Soil-temperature-and-moisture-sensors-Instruction-Manual-V4.0.pdf

دليل مستشعر التربة المركب 8 في 1.pdf

دليل مستشعر التربة المركب 7 في 1.pdf