sensores próximos

É um sensor capacitivo tipo FDR, estes medem eletronicamente o tempo de carga de um capacitor, cujo dielétrico é o terra e as placas metálicas são os picos, sendo o tempo de carga proporcional a as características do solo e seu teor de água. Para minimizar os efeitos da salinidade e textura do solo, utiliza uma frequência de medição de 70 Mhz, obtendo grande precisão em diferentes tipos de solos.

Esses sensores medem a permissividade dielétrica do solo (εa) que então deve ser correlacionada polinomialmente com o teor de água VWC. A calibração padrão fornecida pelo fabricante é válida para a maioria dos solos minerais e substratos com níveis normais de salinidade. Além disso, permite o uso de funções de calibração específicas para diferentes tipos de solos e substratos, melhorando assim a precisão da medição.

O sensor mede indiretamente a umidade.

• • • Nível de benefícios semelhantes aos fornecidos por um sensor TDR, mas a um custo muito menor, com a única desvantagem de ser afetado pela salinidade e temperatura.
    • Requisitos de alimentação muito baixos.
    • Fácil instalação em qualquer profundidade.
    • As pontas da sonda são feitas de aço inoxidável e são muito afiadas, facilitando a instalação, mesmo em pisos duros.
    • Medições reais do perfil do solo, mas sensíveis à presença de ar na zona do sensor de solo.
    • A sonda de umidade tem um volume de influência de 430 mL ao seu redor (veja a figura).

↑ Fig: Diagrama Volume de influência da sonda. A sonda de umidade tem um volume de influência de 430 mL.

Características técnicas

Especificações gerais:

• • • Medida: Teor Volumétrico de Água (VWC).
    • Método de medição: FDR capacitivo
    • Dimensões: 5,1 cm x 2,4 cm x 7,5 cm
    • Comprimento do cabo do sensor: 5 m padrão
    • Condições de operação: -40 °C a 60 °C.
    • Cabo resistente a UV com repelente de roedores

Especificações técnicas:

• • • Tipo de conector padrão: tipo de conector estéreo de 3,5 mm
    • Volume de medição: 430 ml.
    • Alimentação: 3,0 a 15 Vdc.
    • Saída do sensor: tensão de 1000 a 2500 mV que pode ser correlacionada polinomialmente com o VWC
    • Tempo médio 10 ms
    • Conteúdo volumétrico de água (VWC):
      • Intervalo de medição:
        • Para solo mineral: 0,00 a 0,64 m3/m3 VWC (0 a 64% VWC).
        • Para substratos: 0,00 a 0,7 m3/m3 VWC (0 a 70% VWC).
      • Precisão: com calibração padrão: ± 0,03 m3/m3 (3% VWC) em todos os solos minerais com EC inferior a 8 dS/m. Se calibrado para um solo: ± 1 – 2% de VWC.
      • Resolução: 0,001 m3/m3.
    • Permissividade dielétrica aparente (εa):
      • Faixa de medição de εa: de 1 (ar) a 80 (água).
      • Precisão de εa: ±1 de medição para εa de 1 a 40
      • 15% da medida para εa de 40 a 80.
      • Frequência de medição dielétrica: 70 mHz.

A faixa de medição deste sensor vai de 0 a 64% para solos minerais e até 70% para substratos. A tensão de saída vai de 1 a 2,5 V e deve ser calibrada para cada tipo de solo. O fabricante nos fornece uma curva de calibração que funciona para a maioria dos solos minerais com precisão de 3% do VWC medido. O valor de umidade Q (VWC) em função do valor fornecido em tensão (RAW) do sensor teros 10 é dado pela equação:

Θ(m3/m3) = 1.895×10−10 × RAW3 – 1.222×10−6 × RAW2 + 2.855×10−3 × RAW − 2.154

onde RAW é o valor da tensão em mV.

Esta equação é válida para a maioria dos solos minerais, mas aqueles com um E.C. de extrato de saturação entre 0 e 8 dS/m.

Nota: Outra equação que pode ser usada para todos os tipos de solos é:

Θ(m3/m3) = 4.824×10−10 × RAW3 – 2.278×10−6 × RAW2 + 3.898×10−3 × RAW − 2.154

Uma equação de terceira ordem é usada para calibração de solo mineral porque fornece as melhores previsões de VWC na faixa de VWC encontrada em solos minerais, mas essa equação chega a cerca de 0,77 m3/m3 (77% VWC) em água pura.

Se a faixa for estendida para 100% VWC, ela deve ser modelada com uma equação quadrática (que resultaria em 1,0 m3/m3 em água). No entanto, a empresa não recomenda isso para solos minerais porque muitas vezes torna a calibração na faixa normal de VWC encontrada em solos minerais menos precisa.

O nó ao qual o sensor está conectado normalmente já me dá essa calibração, então sua saída é diretamente a % de VWC. Alguns podem ser calibrados dando-lhe uma série de pontos de calibração, que é um mínimo de dois.

No mercado também podemos encontrar transdutores com saída de tensão ou corrente (0-5 V; 0-10 V, 4-20 mA, etc.) preparados para Teros 10, sendo sua saída proporcional à % de VWC.

Você sempre tem que ver as instruções do equipamento que se conecta ao Teros 10 para ver a saída padrão a qual os valores VWC correspondem e levá-la em consideração ao interpretá-la.

Deve-se lembrar que se queremos precisão, o sensor deve ser calibrado para o solo onde está instalado. Cada solo precisa de uma equação de calibração específica.

Por outro lado, mesmo com a equação calibrada especificamente para o solo, a compactação do solo ao longo do tempo pode nos dar valores muito altos e bolsas de ar ao redor dos espigões criados por qualquer motivo nos dão valores baixos. As leituras podem divergir das corretas.

↑ Fig. Fotografia da instalação dos sensores Teros 10 na lateral de um buraco no chão.

Etapas:

Primeiro. Escolha uma área de solo que seja representativa de sua cultura. Tente evitar ao máximo as margens setoriais. Faça um furo com uma enxada ou trado até a profundidade onde deseja a medição.

Segundo. Cole o sensor de preferência verticalmente, conforme mostrado na figura, no solo não perturbado da parede da vala. Se você sentir que o sensor atingiu uma pedra, remova o sensor e tente novamente.

Terceiro. Retorne o solo removido compactando suavemente ao redor do sensor para evitar bolsas de ar.

Quarto. O sensor deve estar logo abaixo do emissor para medir o centro do bulbo úmido. Use fixadores para evitar o deslocamento do ponto de gotejamento em relação ao sensor