Sensorët kapacitivë të tokës janë një nga teknikat më të zakonshme në matjen moderne të lagështisë së tokës (zakonisht i përkasin një lloji të reflektometrisë së domenit të frekuencës (FDR)). Parimi kryesor është të merret indirekt përmbajtja e lagështisë volumetrike e tokës duke matur konstanten e saj dielektrike. Meqenëse konstanta dielektrike e ujit (rreth 80) është shumë më e lartë se ajo e përbërësve të tjerë në tokë (rreth 1 për ajrin dhe rreth 3-5 për matricën e tokës), ndryshimi i përgjithshëm në konstanten dielektrike të tokës varet kryesisht nga përmbajtja e lagështisë.
Karakteristikat kryesore të tij janë si më poshtë:
I. Pikat e Forta dhe Avantazhet Kryesore
1. Kosto e ulët dhe e lehtë për t'u popullarizuar
Krahasuar me sensorët e reflektometrisë në domenin kohor (TDR) me precizion të lartë, sensorët kapacitivë kanë komponentë elektronikë dhe kosto prodhimi më të ulëta, gjë që u mundëson atyre të aplikohen gjerësisht në skenarë që kërkojnë vendosje në shkallë të gjerë, siç janë bujqësia inteligjente dhe ujitja e kopshteve.
2. Konsum jashtëzakonisht i ulët i energjisë
Qarqet matëse kapacitive vetë kanë konsum shumë të ulët energjie dhe janë shumë të përshtatshme për monitorimin afatgjatë të fushës dhe aplikacionet e Internetit të Gjërave të mundësuara nga bateritë dhe panelet diellore. Ato mund të funksionojnë vazhdimisht për muaj ose edhe vite.
3. Mund të monitorohet vazhdimisht për një kohë të gjatë
Krahasuar me metodën e tharjes që kërkon funksionim manual, sensorët kapacitivë mund të varrosen në tokë për të kryer mbledhje të të dhënave pa mbikëqyrje, të vazhdueshme dhe automatike, dhe mund të kapin procesin dinamik të ndryshimit të lagështisë së tokës, siç është ndikimi i ujitjes, reshjeve dhe avullimit.
4. Kompakt në madhësi dhe i lehtë për t'u instaluar
Sensorët zakonisht janë të projektuar si sonda. Thjesht hapni një vrimë në pozicionin e matjes dhe futeni sondën vertikalisht në tokë, duke shkaktuar pak dëme në strukturën e tokës.
5. Stabilitet i mirë dhe pa radioaktivitet
Ndryshe nga matësit e neutroneve, sensorët kapacitivë nuk përfshijnë burime radioaktive, janë të sigurt për t’u përdorur dhe nuk kërkojnë leje ose mbrojtje të veçantë.
6. I integrueshëm dhe inteligjent
Është shumë e lehtë të integrohet me mbledhësit e të dhënave dhe modulet e transmetimit pa tel (siç janë 4G/LoRa/NB-IoT) për të formuar një rrjet të plotë të monitorimit të lagështisë së tokës. Përdoruesit mund t'i shohin të dhënat nga distanca në kohë reale përmes telefonave celularë ose platformave kompjuterike.
II. Kufizime dhe Sfida
Saktësia e matjes ndikohet nga faktorë të shumtë
Ndikimi i strukturës së tokës: Kurbat e kalibrimit për tokën argjilore, dheore dhe ranore janë të ndryshme. Sensorët zakonisht kalibrohen me rërë dhe tokë standarde kur dalin nga fabrika. Përdorimi i drejtpërdrejtë në toka me tekstura të ndryshme do të shkaktojë gabime.
Ndikimi i përçueshmërisë elektrike të tokës (kripësisë): Ky është një nga burimet kryesore të gabimit për sensorët kapacitivë. Jonet e kripës në tokë mund të ndërhyjnë me fushat elektromagnetike, duke bërë që vlerat e matura të jenë më të larta. Në tokën e kripur, saktësia e matjes do të bjerë ndjeshëm.
Ndikimi i ngjeshjes së tokës dhe porozitetit: Nëse sonda është në kontakt të ngushtë me tokën dhe nëse ka pore ose gurë të mëdhenj në tokë, të gjitha do të ndikojnë në saktësinë e rezultateve të matjes.
Ndikimi i temperaturës: Konstanta dielektrike ndryshon me temperaturën. Sensorët me cilësi të lartë kanë sensorë të integruar të temperaturës për kompensim, por efekti i kompensimit është i kufizuar.
2. Kërkohet kalibrim në vend
Për të marrë rezultate matjeje me saktësi të lartë, veçanërisht në lloje specifike të tokës, zakonisht kërkohet kalibrimi në vend. Kjo do të thotë, mblidhen mostrat e tokës, përmbajtja aktuale e lagështisë matet me metodën standarde të tharjes dhe më pas krahasohet me leximet e sensorit për të krijuar një ekuacion lokal të kalibrimit. Ky është një hap thelbësor për të siguruar saktësinë e të dhënave, por gjithashtu rrit koston e përdorimit dhe pragun teknik.
3. Diapazoni i matjes është relativisht lokal
Diapazoni i matjes së sensorit është i kufizuar në vëllimin e kufizuar të tokës rreth sondës (domethënë, "zona e ndjeshme" e sensorit). Kjo zonë është zakonisht shumë e vogël (disa centimetra kub), kështu që rezultati i matjes përfaqëson informacionin e një "pike". Për të kuptuar kushtet e lagështisë së tokës në të gjithë fushën, duhet të caktohen pika të shumta.
4. Stabiliteti dhe zhvendosja afatgjatë
Nëse varroset në tokë për një kohë të gjatë, metali i sondës mund të plaket për shkak të korrozionit elektrolitik ose veprimit kimik, duke shkaktuar devijim të vlerave të matjes. Kërkohet inspektim dhe rikalibrim i rregullt.
III. Skenarë të zbatueshëm dhe sugjerime përzgjedhjeje
Skenarë shumë të përshtatshëm
Bujqësi e zgjuar dhe Ujitje Precize: Monitorimi i dinamikës së lagështisë së tokës, udhëzimi se kur duhet ujitur dhe sa ujë duhet ujitur, duke arritur ruajtjen e ujit dhe rritjen e prodhimit.
Gjelbërimi i peizazhit dhe mirëmbajtja e fushës së golfit: Sensorë kryesorë të sistemeve të automatizuara të ujitjes.
Kërkim shkencor: Kërkim në fusha të tilla si ekologjia, hidrologjia dhe meteorologjia që kërkon monitorim afatgjatë dhe të vazhdueshëm të lagështisë së tokës.
Paralajmërim i hershëm për katastrofa gjeologjike: Monitoroni lagështinë e tokës në shpate dhe shtretër rrugorë për të paralajmëruar për rreziqet e rrëshqitjes së dheut.
Skenarët që kërkojnë përdorim të kujdesshëm:
Në zonat me tokë me kripësi të lartë dhe alkali të lartë: Nëse nuk përdoren modele të projektuara dhe të kalibruar posaçërisht, besueshmëria e të dhënave është e ulët.
Në skenarët e certifikimit metrologjik me kërkesa jashtëzakonisht të larta për saktësi absolute: Në këtë kohë, mund të jetë e nevojshme të merren në konsideratë sensorë TDR më të shtrenjtë ose të përdoret direkt metoda e tharjes.
Me fjalë të thjeshta, sensorët kapacitivë të tokës janë një opsion "kosto-efektiv". Edhe pse mund të mos ofrojnë vlera absolutisht të sakta në nivel laboratorik, ato mund të pasqyrojnë shumë mirë trendin dhe modelin e ndryshimit relativ të lagështisë së tokës nga e thatë në të lagësht. Për shumicën dërrmuese të vendimeve të prodhimit dhe menaxhimit, kjo tashmë ka vlerë të madhe. Të kuptuarit saktë të karakteristikave të saj dhe të bërit një punë të mirë në kalibrim janë çelësat për ta përdorur atë mirë.
Për më shumë informacion në lidhje me sensorin e tokës, ju lutemi kontaktoni Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Uebfaqja e kompanisë:www.hondetechco.com
Koha e postimit: 01 Dhjetor 2025