SU1264056A1 - Soil humidity capacity transducer - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть испольjsonaHo в сельском хоз йстве, а также на агрометеорологических станци х и постах. Цель изобретени  состоит в упрощении технологии изготовлени  датчика и повышении механической . прочности при эксплуатации мкостного датчика влажности почвы. Датчик влажности содержит штангу, на диэлектрическом наконечнике которой закреплены два изолированных электрода, выполненных в виде металлического шнека. Шнеки датчика вьтолн ютс  монолитно со штангой, а затем вырезаетс  первый виток шнека вместе с металлической частью штанги-длиной в i один шаг,.вместо этой части вставл етс  в полую штангу диэлектрический стержень и закрепл етс  между вторым и третьим виткa И, а затем на диэлектрическом стержне крепитс  перS вый виток шнека. Между первым и втоS рым витками помещаетс  диэлектричес (Л ка  вставка. Диэлектрический стержень и вставка обеспечивают надезкную изол цию электродов емкостного датчика. 1 ил. to Ф 4 О СП оThe invention relates to a measurement technique and can be used in agriculture, as well as at agrometeorological stations and posts. The purpose of the invention is to simplify the manufacturing technology of the sensor and enhance the mechanical one. durability at operation of the microsoil sensor of soil moisture. The humidity sensor contains a rod, on the dielectric tip of which two insulated electrodes are fixed, made in the form of a metal auger. The sensor screws are integrally threaded with the rod, and then the first turn of the screw is cut out together with the metal part of the rod-i length in one step, instead of this part the dielectric rod is inserted into the hollow rod and fixed between the second and third coil And, and then A dielectric screw is fastened to the dielectric rod. A dielectric is placed between the first and second eye coils (LK insert. A dielectric rod and insert ensure reliable insulation of the electrodes of a capacitive sensor. 1 or. 4 F 4 O SP o

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к экспрессметодам измерения влажности почвенных слоев, и может быть применено в сельском хозяйстве, а также на агро- 5 метеорологических станциях и постах.The invention relates to measuring technique, namely to express methods for measuring soil moisture, and can be applied in agriculture, as well as at agro-5 meteorological stations and posts.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления датчика и повышение механической прочности при эксплуатации емкостного датчика влаж- Ю ности почвы.The purpose of the invention is to simplify the manufacturing technology of the sensor and increase the mechanical strength during operation of the capacitive sensor of soil moisture.

На чертеже показан предлагаемый датчик влажности.The drawing shows the proposed humidity sensor.

Датчик состоит из металлического шнека, имеющего направляющий зубец 15 на конце первого витка 1, штанги 2, первый виток шнека электрически изолированный от остальной части шнека (.второго и третьего витков 3) диэлектрической втулкой 4 и диэлектри- 20 ческим стержнем с коническим концом 5 образуют диэлектрический конденсатор, электроды которого с помощью выводов 6 и 7 соединяются с измеритель. ной схемой. 25The sensor consists of a metal screw having a guide tooth 15 at the end of the first turn 1, rod 2, the first turn of the screw is electrically isolated from the rest of the screw (second and third turns 3) by a dielectric sleeve 4 and a dielectric rod with a conical end 5 form a dielectric capacitor, the electrodes of which are connected to the meter using the terminals 6 and 7. Noah scheme. 25

Датчик изготавливается следующим образом.The sensor is made as follows.

Шнеки датчика выполняются монолитно со штангой из одного куска металла, а затем вырезается первый ви- зо ток шнека вместе с металлической частью штанги длиной в один шаг, вместо этой отрезанной части штанги вставляется в полую штангу диэлектрический стержень, например, из фторопласта, посредством соединения паз-шлиц и закрепляется винтом между вторым и третьим витками, а затем на диэлектрическом стержне крепится первый ви- ток шнека. Между первым и вторым вит- ₄₀ ками помещается диэлектрическая вставка. Диэлектрический стержень и вставка обеспечивают надежную Изоляцию электродов емкостного датчика.The screws of the sensor are made in one piece with the rod from one piece of metal, and then the first screw current is cut out together with the metal part of the rod one step long, instead of this cut part of the rod, a dielectric rod, for example, from fluoroplastic, is inserted into the hollow rod by connecting the groove -the slot and is fixed with a screw between the second and third turns, and then the first screw screw is attached to the dielectric rod. A dielectric insert is placed between the first and second turns ₄₀ . The dielectric rod and insert provide reliable insulation of the electrodes of the capacitive sensor.

При проведении измерений датчик вкручивается в почву, которая заполняет пространство между витками шнека.During measurements, the sensor is screwed into the soil, which fills the space between the turns of the screw.

Первый и второй витки шнека, электрически изолированные друг от друга, образуют конденсатор, заполняемый диэлектриком (почвой), диэлектрическая проницаемость (£) которой зависит от влажности.The first and second turns of the screw, electrically isolated from each other, form a capacitor filled with a dielectric (soil), the dielectric constant (£) of which depends on humidity.

Таким образом получают простой в изготовлении емкостный датчик с повышенной механической прочностью.In this way, a capacitive sensor with a high mechanical strength that is easy to manufacture is obtained.

Использование предлагаемого датчика влажности позволяет использовать его для измерения влажности почв с различным механическим составом и по сравнению с прототипом позволяет значительно увеличить его долговечность.Using the proposed moisture sensor allows you to use it to measure soil moisture with different mechanical composition and compared with the prototype can significantly increase its durability.

Claims (1)

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к экспресс методам измерени  влажности почвенных слоев, и может быть применено в сельском хоз йстве, а также на агрометеорологических станци х и постах Цель изобретени  - упрощение технологии изготовлени  датчика и повышение механической прочности при экс плуатации емкостного датчика влажности почвы. На чертеже показан предлагаемый датчик влажности. Датчик состоит из металлического шнека, имеющего направл ющий зубец на конце первого витка 1, штанги 2, первый виток шнека электрически изолированный от остальной части шнека (.второго и третьего витков 3) диэлектрической втулкой 4 и дйэлектрическим стержнем с коническим концом 5 образуют диэлектрический конденсатор , электроды которого с помощью вы водов 6 и 7 соедин ютс  с измеритель :ной схемой. Датчик изготавливаетс  следующим образом. Шнеки датчика выполн ютс  монолитно со штангой из одного куска металла , а затем вырезаетс  первый ниток шнека вместе с металлической частью штанги длиной в один шаг, вм то этой отрезанной части штанги вста л етс  в полую штангу диэлектрически стержень, например, из фторопласта, посредством соединени  паз-шлиц и закрепл етс  винтом между вторым и третьим витками, а затем на диэлектрическом стержне крепитс  первый ви ток-шнека. Между первым и вторым ви ками помещаетс  диэлектрическа  вставка . Диэлектрический стержень и вставка обеспечивают надежную изол цию электродов емкостного датчика. При проведении измерений датчик вкручиваетс  в почву, котора  заполн ет пространство между витками шнека . Первый и второй витки шнека, электрически изолированные друг от друга, образуют конденсатор, заполн емый диэлектриком (почвой), диэлектрическа  проницаемость (Е) которой зависит от влажности. Таким образом получают простой в изготовлении емкостный датчик с повьщ1енной механической прочностью. Использование предлагаемого датчика влажности позвол ет использовать его дл  измерени  влажности почв с различным механическим составом и по сравнению с прототипом позвол ет значительно увеличить его долговечность . Формула изобретени  Емкостный датчик влажности почвы, содержащий штангу, на диэлектричес- ком наконечнике которой закреплены два изолированных электрода, выполненных в виде металлического шнека, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии изготовлени  и повышени  механической прочности , шнеки электродов выполнены монолитно с втулкой дл  креплени  на диэлектрическом наконечнике и изолированы друг от друга посредством разреза первого витка спирали шнека.The invention relates to a measurement technique, namely, an express method for measuring the moisture of soil layers, and can be applied in agriculture, as well as at agrometeorological stations and posts. The purpose of the invention is to simplify the sensor manufacturing technology and increase the mechanical strength during operation of a capacitive humidity sensor. soil. The drawing shows the proposed humidity sensor. The sensor consists of a metal screw having a guide tooth at the end of the first turn 1, rod 2, the first turn of the screw electrically isolated from the rest of the screw (second and third turns 3) by a dielectric sleeve 4 and a dielectric rod with a conical end 5 form a dielectric capacitor the electrodes of which are connected with a measuring circuit with the help of leads 6 and 7. The sensor is manufactured as follows. The sensor screws are made monolithically with the rod from one piece of metal, and then the first thread of the screw is cut out along with the metal part of the rod in one step, while this cut off part of the rod is inserted into the hollow rod by a dielectric rod, for example, from fluoroplastic, by connecting the groove is slotted and secured with a screw between the second and third turns, and then the first screw auger is attached to the dielectric rod. A dielectric insert is placed between the first and second graves. The dielectric rod and the insert provide reliable insulation of the electrodes of the capacitive sensor. During measurements, the sensor is screwed into the soil, which fills the space between the turns of the auger. The first and second turns of the screw, electrically isolated from each other, form a capacitor filled with a dielectric (soil), the dielectric constant (E) of which depends on the humidity. In this way, an easy-to-manufacture capacitive sensor with improved mechanical strength is obtained. The use of the proposed humidity sensor makes it possible to use it to measure the moisture content of soils with different textures and, compared to the prototype, makes it possible to significantly increase its durability. Claims of the invention A capacitive soil moisture sensor containing a rod, on a dielectric tip of which two insulated electrodes are fixed, made in the form of a metal screw, characterized in that, in order to simplify the manufacturing technology and increase mechanical strength, the electrode screws are made monolithically with a sleeve on the dielectric tip and isolated from each other by cutting the first turn of the spiral auger.