토양 수분 센서
Soil moisture sensor
토양 수분 센서는 토양의 체적 수분 함량을 측정한다.[1] 자유토양수분의 직접 중력측정은 샘플의 제거, 건조, 무게를 필요로 하기 때문에 토양수분센서는 수분함량의 대용물로 전기저항, 유전상수, 중성자와의 상호작용 등 토양의 일부 다른 특성을 이용하여 간접적으로 체적수 함량을 측정한다.
측정된 성질과 토양 수분의 관계는 반드시 교정되어야 하며 토양 유형, 온도 또는 전기 전도율과 같은 환경 요인에 따라 달라질 수 있다. 반사 마이크로파 방사선은 토양 수분의 영향을 받아 수문학 및 농업에서 원격 감지에 사용된다. 휴대용 탐침 기구는 농부나 정원사가 사용할 수 있다.
토양 수분 센서는 일반적으로 체적 수분 함량을 추정하는 센서를 가리킨다. 또 다른 종류의 센서들은 물의 전위라고 불리는 토양에서 습기의 또 다른 특성을 측정한다; 이러한 센서들은 보통 토양수 전위 센서라고 불리며 십시계와 석고 블록을 포함한다.
기술
체적수 함량(토양 수분)을 간접적으로 측정하기 위해 일반적으로 사용되는 기술은 다음과 같다.
- 주파수 영역 반사 측정(FDR): 센서 주위의 특정 체적 소자의 유전 상수는 진동 회로의 작동 주파수를 측정하여 얻는다.
- TDT(Time Domain Transmission) 및 TDR(Time Domain Reflectometry): 센서 주위의 특정 체적 소자의 유전체 상수는 매립된 전송 라인을 따라 전파되는 속도를 측정하여 얻는다([2]TDR 수분 센서 참조).
- 중성자 수분 게이지: 중성자에 대한 물의 감속재 특성은 선원과 검출기 프로브 사이의 토양 수분 함량을 추정하는 데 사용된다.
- 토양 저항도: 토양이 두 전극 사이의 전기 흐름에 얼마나 강하게 저항하는지 측정하여 토양 수분 함량을 결정할 수 있다.
- 갈바닉 셀: 존재하는 물의 양은 물이 전해질 역할을 하고 전기를 생산하기 때문에 토양이 생성하는 전압을 기준으로 결정할 수 있다. 이 개념의 이면에 있는 기술은 갈바닉 셀이다.[3]
적용
농업
토양 수분 측정은 농업 응용 프로그램이 농부들의 관개 시스템을 보다 효율적으로 관리하는데 도움을 주기 위해 중요하다. 밭의 정확한 토양수분 조건을 알고 있는 농민들은 일반적으로 물을 적게 사용하여 작물을 재배할 수 있을 뿐만 아니라, 중요한 식물 재배단계에서 토양수분의 관리를 개선하여 수확량과 작물의 품질을 높일 수 있다.[citation needed]
경관 관개
도시와 교외 지역에서는 풍경과 주거용 잔디밭이 토양 수분 감지기를 사용하여 관개 관리자와 접촉하고 있다. 토양 수분 센서를 단순한 관개 시계에 연결하면, 예를 들어 최근의 강우 사건 이후 토양이 이미 젖어 있을 때 관개 주기를 방지하는 "스마트한" 관개 통제기로 변환된다. [4]
골프장들은 비료와 다른 화학물질들의 과다한 수분과 침수를 막기 위해 관개 시스템의 효율성을 높이기 위해 토양 수분 센서를 사용하고 있다.[citation needed]
리서치
토양 수분 센서는 관개 계획, 기후 연구 또는 용액 수송 연구를 포함한 환경 과학을 포함한 농업 과학 및 원예 분야의 수많은 연구 응용 분야와 토양 호흡 측정의 보조 센서로 사용된다.[5]
정원사를 위한 간단한 센서
발전소가 번성하기에 충분한 수분이 있는지 확인하기 위해 비교적 저렴하고 간단한 장치를 이용할 수 있다. 약 60초간 탐침을 토양에 삽입한 후, 1미터는 식물에 비해 토양이 너무 건조하거나 습하거나 습한지를 표시한다.[citation needed]
참고 항목
참조
- ^ Arnold, James E. "Soil Moisture". NASA. Retrieved 15 June 2015.
Soil moisture is difficult to define it means different things in different disciplines. For example, a farmer's concept of soil moisture is different from that of a water resource manager or a weather forecaster. Generally, however, soil moisture is the water that is held in the spaces between soil particles. Surface soil moisture is the water that is in the upper 10 cm of soil, whereas root zone soil moisture is the water that is available to plants, which is generally considered to be in the upper 200 cm of soil.
[데드링크] - ^ Blonquist, J. M. (April 2005). "A time domain transmission sensor with TDR performance characteristics" (PDF). Journal of Hydrology. 314 (1–4): 235–245. Bibcode:2005JHyd..314..235B. doi:10.1016/j.jhydrol.2005.04.005. Retrieved 31 Jan 2016.
- ^ Gaikwad, Pramod (2015). "Galvanic Cell Type Sensor for Soil Moisture Analysis". Analytical Chemistry. 87 (14): 7439–7445. doi:10.1021/acs.analchem.5b01653. PMID 26098202.
- ^ 케빈 핸드렉. 물이 적은 좋은 정원, Csiro 출판, 2008 ISBN 0643094709페이지 79-81페이지
- ^ 데카곤 장치 "데카곤 토양 수분 센서를 사용한 동료 검토 출판물 목록" 회수: 2015년 7월 20일.
외부 링크
- 웨셀 보테, 웨이허뮐러(2020): 토양 과학의 현장 측정 방법 토양 측정에 대한 새로운 실무 지침에서는 다양한 습도 센서 유형의 작동 원리(제조업체와 무관), 정확성, 적용 분야 및 그러한 센서 설치 방법, 그리고 그렇게 얻은 데이터의 미묘함에 대해 설명한다. 또한 다른 작물 관련 토양 매개변수를 다룬다.
- 토양 수분 복합체(토양 수분 함량 센서 설명)
- 토양수 센서로 관개 모니터링
- 2010년 토양수분의 실용적 개요
- When2Water Sensors(When2Water 센서) 관개 스케줄링에서 센서 및 텐시계를 사용하는 방법에 대한 자습서
