Qu'est-ce qu'un capteur d'humidité du sol ? VWC, FDR, TDR et RH expliqués

Un capteur d'humidité du sol est un capteur pour la mesure continue ou fixe de l'état d'humidité du sol. Il convertit les propriétés électriques ou électromagnétiques associées à l'humidité dans le sol entourant la sonde en valeurs lisibles pour l'utilisation dans la gestion de l'irrigation, les serres, les vergers, les terres cultivées, la conservation de l'eau, la recherche scientifique et la surveillance à long terme du profil du sol. L'indicateur de rendement le plus courant dans la surveillance agricole est la teneur en eau volumétrique VWC, et non l'humidité relative de l'air RH.

Ce qui est un capteur d'humidité du sol

Les capteurs d'humidité du sol comprennent généralement des sondes inductives, des circuits de traitement des signaux et des interfaces de communication. Une fois la sonde insérée ou enfouie dans le sol, elle sense le sol dans une certaine plage, puis le circuit interne convertit les résultats de mesure en signaux numériques ou analogiques. Dans le système de surveillance automatique, le capteur de type RS485/Modbus peut être directement connecté au capteur de données, RTU ou PLC, formant un enregistrement continu et une surveillance à distance.

Le problème principal qu'il résout n'est pas simplement de déterminer si le sol est sec ou humide, mais de quantifier le changement d'humidité dans la zone racinaire. Dans les applications d'irrigation, quand l'eau doit être irriguée, si elle atteint la zone racine, et si l'eau est perdue trop rapidement après l'irrigation peut être jugée par des changements d'humidité à différentes profondeurs ou à différents endroits.

Qu'est-ce que VWC représente exactement ?

VWC (Volumetric Water Content) est le rapport entre le volume d'eau et le volume total du sol. Par exemple, 25 % de VWC signifie qu'environ 25 unités volumétriques d'eau par 100 unités volumétriques de sol. Il s'agit de deux quantités physiques complètement différentes de l'humidité relative de l'air RH et ne peuvent pas être directement converties.

Pourquoi FDR et TDR mesurent-ils l'humidité

Les propriétés diélectriques de l'eau sont très différentes des minéraux du sol et de l'air, de sorte que les changements dans la teneur en humidité du sol changent les propriétés électromagnétiques du milieu autour de la sonde. Le FDR évalue le changement diélectrique par la réponse du domaine de fréquence, et le TDR évalue la constante diélectrique par les caractéristiques de propagation de l'impulsion du domaine de temps. Les deux méthodes sont des mesures indirectes, de sorte que la texture, la densité et la salinité du sol peuvent influer sur les résultats.

Pourquoi les différents sols réagissent différemment

Le sol sableux a de gros pores et une faible rétention d'eau; la surface spécifique de l'argile est grande et la proportion d'eau liée est élevée. La réponse diélectrique et la teneur en humidité volumétrique peuvent être différentes même si la teneur en humidité de masse des deux échantillons est la même. Les applications de haute précision sont mieux adaptées à l'établissement de relations de référence avec les échantillons de sol locaux plutôt que de couvrir tous les sols avec un pourcentage commun.

Comment choisir NiuBoL produits de surveillance de l'humidité du sol

Les produits de surveillance de l'humidité du sol de couvrent une seule sonde, une surveillance multi-profonde de profil de surveillance de surveillance de surveillance et des systèmes d'inspection mobiles. Le capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-TM peut mesurer l'humidité et la température du sol en même temps. Le principe de mesure de l'humidité du FDR est adopté. La version typique prend en charge l'alimentation en courant DC 5-24V et la communication NBL-S-TM0/ Modbus, qui convient pour l'irrigation des terres agricoles, la serre, le verger, les expériences de recherche scientifique et la surveillance à long terme des points de surveillance fixes.

Si vous avez besoin d'observer l'infiltration d'eau dans différentes couches de sol, le stockage d'eau dans la zone racine et les fuites profondes, vous pouvez choisir le programme de surveillance de l'humidité du sol multicouche NBL-S-TMS; si vous avez besoin d'une inspection rapide sur place, vous pouvez choisir un programme de détection de sol USB/Type-C ou portatif. La structure du produit doit être déterminée en fonction de la profondeur de surveillance, du nombre de points de distribution, des conditions d'alimentation électrique et de la méthode d'accès aux données.

FAQ

Q1: L'humidité du sol est-elle %RH?

A1: Non. L'humidité du sol est généralement exprimée en pourcentage de l'humidité du sol définie par la VWC ou l'équipement, et l'humidité de l'air n'est utilisée que pour le %RH.

Q2 : Pourquoi le capteur est-il placé dans de l'eau proche de 100%, mais seulement 40% dans un sol humide ?

A2: L'essai sur l'eau pure est principalement utilisé pour vérifier la limite supérieure de réponse et ne signifie pas que le sol du champ devrait être proche de 100% VWC. La VWC saturée de la plupart des sols formant est également bien inférieure à 100%.

Q3: Lequel des FDR et TDR est plus précis?

R3: Il n'est pas possible de juger sur la seule base du nom de principe. L'exactitude dépend également de la structure de la sonde, de l'étalonnage, du type de sol, du contact de montage et du traitement des signaux.