ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ В
ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
1.1. Обследование участков поля и его техническое обеспечение
1.2. Методы и приборы для определения влажности почвы
1.2.1. Контактные метод определения влажности ..
1.2.2. Бесконтактный метод определения влажности
1.3. Энергия связи влаги с материалом
1.4. Выводы по главе 1
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО СРЕДСТВА ДЛЯ
ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ 27
2.1. Структурная схема прибора и принципы его работы 27
2.2. Проектирование датчик влажности его особенности и принципы работы 28
2.2.1. Влияние температуры на частотную характеристику генератора 30
2.3. Датчик температуры почвы его характеристики и особенности работы 31
2.4. Методика определения влажности почвы 36
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ 37
3.1. Проведение лабораторных исследований 37
3.2. Дополнительные параметры, характеризующие климат почвы 39
3.3. Методика по измерению климата почвы в полевых условиях 40
3.4. Методика измерений почвы в саду 42
3.5. Характеристики приборов для приведения дополнительных испытаний 44
3.6. Эффективность применения прибора 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 55
В аграрном секторе состояние почвы определяет возможность увеличения производства в направлении растениеводства. Решение проблемы высокого урожая сельского хозяйства один из ограничивающих факторов, снабжения почвы влагой [1]. Особенностью такого параметра как влажность является её нехватка или переизбыток, та и другая характеристики губительно сказываются на растениях.
Область сельскохозяйственных исследований, начинается с необходимого контроля пахотного слоя контроля вносимых удобрений в почку. Контроль дает возможность планировать сев растений вовремя начинать и заканчивать. Данные процедуры сказываются на экономики предприятия. Однако в области точного земледелия очень сложно оценить данный показатель так как он зависти от правильности применения предоставленных донных. Поэтому следует рассмотреть единственный источник экономии это данные которые мы получаем на анализ они должны обладать достоверностью о состоянии пахотного слоя почвы. Замена ручного труда (применение лабораторного метода) на автоматику тоже ведет к увеличению производительности и уменьшению времени на анализ почв.
Для управления почвенно-водным режимом нет возможности производить без накопления данных наблюдений. основным способом узнать влажность считается термогравиметрический метод, для которого нужно вести отбор проб почвы который занимает огромное количество времени. Зачастую данный метод большой промежуток времени из за чего достоверность результатов испытаний теряет информатичностью. Так же существует огромное количество электронных приборов для определения влажности. Но для нас в любом случае отбор проб как применяемый метод не подходит. Необходимо применять наиболее подвинутый метод одним из таких является метод инфрокрасного излучения но так как данный метод возможно применять для оценки влажности только два раза за сезон. Поэтому останавливаемся на контактном методе определения влажности. Благодаря этому методу будет возможность получать данные с разных почвенных горизонтов.
Точное земледелие - решает задачу определения мест на поле и саду с трудным рельефом для определения влажности. На данных участках приходиться брать много точек исследования [2]. По данным участкам составляется почвенная карта (электронная) конкретного поля, что делается для дифференцированного внесения удобрений и воды.
Из традиционных методов измерения влажности почвы не в состоянии предоставить достаточно информации из-за высокой сложности и низкой продуктивности.
Эти вопросы, например, вытекают из анализа большой площади различных полевых характеристик: содержания гумуса, химического состава измеряемой высоты почвенного слоя и площади.
Современные технические методы, помимо бортовых компьютеров, оснащены рядом сенсорных устройств (датчиков) для записи параметров технологического процесса, в частности, объемов производства и влажности зерна, привязанных к конкретным координатам поля. Характеристики самого поля (дефицит или избыток элементов питания) оцениваются через урожайность на определенном участке.
Цель работы создание полевого контактного влагомера для почвы с функцией определения температуры.
Задачи исследования:
1. Главная задача ставилась анализе методов для измерения влажности и температуры применяемых на производствах.
2. Разработать устройство с помощью, которого можно определить влажность с учетом поправочного коэффициента по температуре.
3. Сравнить лабораторный метод определения влажности и разработанное устройство, дать оценку эффективности применения прибора. Определить эффективность применения прибора.
Подтверждение полученных теоретических данных соответствуют проведенным испытаниям с использованием лабораторного метода и применением разработанного прибора.
Анализ средств для измерения влажности разрабатываемых целенаправленно для сельского хозяйство показал, что существует потребность в датчиках с определенными характеристиками.
Среди существующих методов был выбран оптимальный для наших, решено использовать контактный метод, так как при получении данных с участков в разный период времени не происходит порча растений.
Устройство было сделано и исследовано в полевых условиях. Так же для калибровки и получения поправочных коэффициентов был применен лабораторный метод. Приведены зависимость показателей влажности от температуры от глубины расположения датчика. Подтверждено на практике предположение зависимости влажности почвы от температуры.
Измерения, которые может производить данное устройство:
- измерение температуры и влажности почвы;
- производить исследования температуры воздуха.
Поставленные задачи в ведении, достигнуты на выходе, получено устройство. Следующим этапом в разработке улучшение конструкции и применении многослойной нейросети для корректировки получаемых данных.
