Instrumento de medición del contenido de humedad del suelo
El sensor de dominio de frecuencia ( FD ) es un instrumento desarrollado para medir el contenido de humedad del suelo . El instrumento tiene un circuito oscilante, la parte de detección del sensor está incrustada en el suelo y la frecuencia de operación dependerá del valor de la constante dieléctrica del suelo .
Tipos de sensores
- Sonda de capacitancia o sensor de capacitancia de franja. Las sondas de capacitancia utilizan la capacitancia para medir la permitividad dieléctrica del suelo. El volumen de agua en el volumen total del suelo influye en mayor medida en la permitividad dieléctrica del suelo porque la constante dieléctrica del agua (80) es mucho mayor que la de los otros componentes del suelo (suelo mineral: 4, materia orgánica: 4, aire: 1). Por lo tanto, cuando la cantidad de agua cambia en el suelo, la sonda medirá un cambio en la capacitancia (a partir del cambio en la permitividad dieléctrica) que puede correlacionarse directamente con un cambio en el contenido de agua. Los circuitos dentro de algunas sondas comerciales cambian la medición de capacitancia en una salida de milivoltios proporcional. Otras configuraciones son como la sonda de neutrones donde se instala un tubo de acceso hecho de PVC en el suelo. La sonda consta de un cabezal sensor a una profundidad fija. El cabezal sensor consta de un circuito oscilador , la frecuencia está determinada por un electrodo anular, un condensador de efecto de franjay la constante dieléctrica del suelo.
- Sensor de impedancia eléctrica , que consta de sondas de suelo y utiliza la medición de impedancia eléctrica. La configuración más común se basa en el principio de onda estacionaria (Gaskin y Miller, 1996). El dispositivo consta de un oscilador sinusoidal de 100 MHz , una línea de transmisión coaxial de impedancia fija y cables de sonda enterrados en el suelo. La señal del oscilador se propaga a lo largo de la línea de transmisión hacia la sonda de suelo y, si la impedancia de la sonda difiere de la de la línea de transmisión, una proporción de la señal incidente se refleja de vuelta a lo largo de la línea hacia la fuente de señal.
Beneficios y limitaciones
En comparación con los reflectómetros de dominio temporal (TDR), los sensores FD son más económicos de construir y tienen un tiempo de respuesta más rápido. Sin embargo, debido al complejo campo eléctrico alrededor de la sonda, el sensor debe calibrarse para diferentes tipos de suelo. Algunos sensores comerciales han podido eliminar la sensibilidad al tipo de suelo mediante el uso de una alta frecuencia.
Referencias
- Gaskin GJ, Miller JD 1996. Medición del contenido de agua del suelo utilizando una técnica de medición de impedancia simplificada. Journal of Agricultural Engineering Research 63, 153-160.
- Campbell CS, Campbell GS, Cobos DR2004. Respuesta de un sensor de humedad dieléctrico de bajo costo a la variación de temperatura. Eos Trans. AGU, 85(17), Jt. Assem. Suppl. Resumen NS44A-05.
