Казанские ученые создали датчик для измерения влажности почвы
В рамках научно-исследовательской деятельности Казанского национального исследовательского технического университета имени А. Н. Туполева был разработан инновационный датчик для непрерывного мониторинга влажности почвенного слоя. Это устройство демонстрирует высокую степень автоматизации и автономности, функционируя без необходимости проведения дополнительных исследований или использования специализированного лабораторного оборудования, что подтверждается официальными заявлениями Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Принцип работы прибора основан на измерении изменений электрического сопротивления почвенного субстрата в зависимости от его влажности. В условиях сухого грунта сопротивление возрастает, что приводит к значительному снижению силы электрического тока. В противоположность этому, во влажной почве сопротивление уменьшается, что вызывает пропорциональное увеличение электрического тока. Доцент кафедры общей химии и экологии КНИТУ-КАИ Идгай Мингазетдинов объясняет: «Датчик функционирует на основе принципа измерения электрического тока, проходящего через специально разработанный слой грунта, размещённый между двумя электродами. Для определения уровня влажности достаточно произвести измерение величины тока».
Конструктивно датчик выполнен в виде компактного устройства, имеющего форму стакана с дном и крышкой, оснащённой эргономичной рукояткой. Внутри стакана размещён стержневой электрод с керамическим наконечником и решётчатой структурой, на которой расположены винтовые спирали. Рукоятка обеспечивает лёгкость вкручивания электрода в почву, а острые грани спиц эффективно разрушают комки грунта, обеспечивая равномерность и однородность среды для измерений.
После установки датчик подключается к внешнему источнику постоянного напряжения, а измерение электрического тока производится с использованием амперметра или специализированного калибровочного прибора. Определение уровня влажности осуществляется на основании предварительно подготовленных эталонных таблиц, учитывающих зависимость электрического сопротивления от влажности почвы.
Ключевое преимущество данного устройства заключается в его автономности и простоте использования. В отличие от аналогичных приборов, где ключевым чувствительным элементом выступает спираль с гигроскопичным раствором, требующая регулярного измерения уровня жидкости и предварительной подготовки образца, разработка казанских учёных лишена этих недостатков. Изобретение успешно прошло процедуру патентования, что подтверждает его научную новизну и практическую значимость, сообщает progorodsamara.ru.
