เซ็นเซอร์ความชื้นในดินคืออะไร? อธิบาย VWC, FDR, TDR และ RH

เซ็นเซอร์ความชื้นในดินเป็นเซ็นเซอร์สำหรับการวัดสถานะความชื้นในดินอย่างต่อเนื่องหรือจุดคงที่ โดยจะแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้าหรือแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับความชื้นในดินรอบๆ หัววัดให้เป็นค่าที่อ่านได้เพื่อใช้ในการจัดการชลประทาน เรือนกระจก สวนผลไม้ พื้นที่เพาะปลูก การอนุรักษ์น้ำ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการตรวจสอบโปรไฟล์ดินในระยะยาว ตัวบ่งชี้ผลลัพธ์ที่พบบ่อยที่สุดในการตรวจสอบการเกษตรคือปริมาณความชื้นเชิงปริมาตร VWC ไม่ใช่ความชื้นสัมพัทธ์ของ RH ในอากาศ

เซ็นเซอร์ความชื้นในดินคืออะไร

เซ็นเซอร์ความชื้นในดินโดยทั่วไปประกอบด้วยโพรบแบบอินดักทีฟ วงจรประมวลผลสัญญาณ และอินเทอร์เฟซการสื่อสาร หลังจากเสียบหรือฝังหัววัดลงในดินแล้ว หัววัดจะตรวจจับดินภายในช่วงที่กำหนด จากนั้นวงจรภายในจะแปลงผลการวัดเป็นสัญญาณดิจิทัลหรืออนาล็อก ในระบบตรวจสอบอัตโนมัติ เซ็นเซอร์ประเภท RS485/Modbus สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวรวบรวมข้อมูล RTU หรือ PLC สร้างการบันทึกอย่างต่อเนื่องและการตรวจสอบระยะไกล

ปัญหาหลักที่แก้ไขไม่ได้เป็นเพียงการตัดสินว่าดินแห้งหรือเปียกเท่านั้น แต่ยังต้องวัดปริมาณการเปลี่ยนแปลงความชื้นในบริเวณรากด้วย ในการใช้งานด้านการชลประทาน เมื่อจำเป็นต้องให้น้ำ ไม่ว่าจะไปถึงบริเวณรากหรือไม่ และน้ำสูญเสียเร็วเกินไปหลังจากการชลประทานหรือไม่ สามารถตัดสินได้จากการเปลี่ยนแปลงของความชื้นที่ความลึกต่างกันหรือที่ตำแหน่งต่างกัน

VWC ย่อมาจากอะไรกันแน่?

VWC (ปริมาตรน้ำ) คืออัตราส่วนของปริมาตรน้ำต่อปริมาตรดินทั้งหมด ตัวอย่างเช่น 25% VWC หมายความว่าน้ำประมาณ 25 หน่วยปริมาตรต่อดิน 100 หน่วยปริมาตร เป็นปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงสองปริมาณจากความชื้นสัมพัทธ์ของ RH ในอากาศ และไม่สามารถแปลงได้โดยตรง

ทำไม do FDR และ TDR จึงวัดความชื้น

คุณสมบัติไดอิเล็กตริกของน้ำแตกต่างจากแร่ธาตุในดินและอากาศอย่างมาก ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงปริมาณความชื้นในดินจึงเปลี่ยนคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวกลางรอบๆ โพรบ FDR ประมาณการการเปลี่ยนแปลงไดอิเล็กตริกผ่านการตอบสนองของโดเมนความถี่ และ TDR ประมาณการค่าคงที่ไดอิเล็กตริกผ่านคุณลักษณะการแพร่กระจายพัลส์ของโดเมนเวลา ทั้งสองวิธีเป็นการวัดทางอ้อม ดังนั้นเนื้อดิน ความหนาแน่น และความเค็มอาจส่งผลต่อผลลัพธ์

เหตุใดดินที่ต่างกันจึงตอบสนองต่างกัน

ดินทรายมีรูพรุนขนาดใหญ่และการกักเก็บน้ำไม่ดี พื้นที่ผิวจำเพาะของดินเหนียวมีขนาดใหญ่และมีสัดส่วนของน้ำที่เกาะอยู่สูง การตอบสนองของไดอิเล็กทริกและปริมาณความชื้นเชิงปริมาตรอาจแตกต่างกัน แม้ว่า “ปริมาณความชื้นโดยมวล” ของตัวอย่างทั้งสองจะเท่ากันก็ตาม การใช้งานที่มีความแม่นยำสูงเหมาะกว่าในการสร้างความสัมพันธ์อ้างอิงกับตัวอย่างดินในท้องถิ่น แทนที่จะครอบคลุมดินทั้งหมดด้วยเปอร์เซ็นต์ร่วม

วิธีเลือกผลิตภัณฑ์ตรวจวัดความชื้นในดิน NiuBoL

NiuBoL. ผลิตภัณฑ์ตรวจสอบความชื้นในดินครอบคลุมถึงโพรบเดี่ยว การตรวจสอบโปรไฟล์หลายความลึก การตรวจสอบ การตรวจสอบ การตรวจสอบ การตรวจสอบ และแผนการตรวจสอบแบบเคลื่อนที่ เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นของดิน NBL-S-TM สามารถวัดความชื้นในดินและอุณหภูมิของดินได้ในเวลาเดียวกัน ใช้หลักการวัดความชื้นของ FDR รุ่นทั่วไปรองรับแหล่งจ่ายไฟ DC 5-24V และการสื่อสาร NBL-S-TM0/ Modbus ซึ่งเหมาะสำหรับการชลประทานในพื้นที่เกษตรกรรม เรือนกระจก สวนผลไม้ การทดลองวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการตรวจสอบจุดตรวจสอบคงที่ในระยะยาว

หากคุณต้องการสังเกตการแทรกซึมของน้ำในชั้นดินต่างๆ การกักเก็บน้ำในบริเวณราก และการรั่วไหลที่ลึก คุณสามารถเลือกโปรแกรมตรวจสอบความชื้นในดินหลายชั้น NBL-S-TMS ได้ หากคุณต้องการการตรวจสอบนอกสถานที่อย่างรวดเร็ว คุณสามารถเลือก USB/Type-C หรือโปรแกรมตรวจจับดินแบบมือถือได้ โครงสร้างผลิตภัณฑ์ควรถูกกำหนดตามความลึกในการตรวจสอบ จำนวนจุดจำหน่าย เงื่อนไขของแหล่งจ่ายไฟ และวิธีการเข้าถึงข้อมูล

คำถามที่พบบ่อย

Q1: ความชื้นในดินเป็น %RH หรือไม่?

A1: ไม่ ความชื้นในดินมักจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของความชื้นในดินที่กำหนดโดย VWC หรืออุปกรณ์ และความชื้นในอากาศจะใช้สำหรับ %RH เท่านั้น

คำถามที่ 2: เหตุใดจึงวางเซ็นเซอร์ไว้ในน้ำใกล้ 100% แต่เพียง 40% ในดินเปียก

ตอบ 2: การทดสอบน้ำบริสุทธิ์ส่วนใหญ่ใช้เพื่อตรวจสอบขีดจำกัดบนของการตอบสนอง และไม่ได้หมายความว่าดินในสนามควรจะใกล้เคียงกับ VWC 100% ค่า VWC ที่อิ่มตัวของดินที่ก่อตัวส่วนใหญ่ก็ต่ำกว่า 100% เช่นกัน

คำถามที่ 3: FDR และ TDR ใดแม่นยำกว่า

A3: ไม่สามารถตัดสินจากชื่อหลักเพียงอย่างเดียวได้ ความแม่นยำยังขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโพรบ การสอบเทียบ ประเภทของดิน หน้าสัมผัสในการติดตั้ง และการประมวลผลสัญญาณ