В рамках научных исследований Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева была создана инновационная разработка – датчик для непрерывного мониторинга влажности почвы. Устройство отличается высокой степенью автоматизации и автономности, работает без необходимости дополнительных исследований или специализированного лабораторного оборудования. Это подтверждено официальными заявлениями Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Принцип действия датчика основан на измерении изменений электрического сопротивления почвы в зависимости от ее влажности. В сухом грунте сопротивление возрастает, что ведет к снижению силы электрического тока. Напротив, во влажной почве сопротивление уменьшается, а сила тока увеличивается. Доцент кафедры общей химии и экологии КНИТУ‑КАИ Идгай Мингазетдинов поясняет: «Датчик работает на основе измерения электрического тока, который проходит через специально разработанный слой грунта между двумя электродами. Уровень влажности определяется по величине тока».
Конструкция датчика представляет собой компактное устройство в форме стакана с дном и крышкой, снабженной эргономичной рукояткой. Внутри стакана находится стержневой электрод с керамическим наконечником и решетчатой структурой, на которой расположены винтовые спирали. Рукоятка облегчает вкручивание электрода в почву, а острые грани спиц эффективно разрушают комки грунта, обеспечивая однородность среды для измерений.
После установки датчик подключается к внешнему источнику постоянного напряжения, а измерение тока производится с помощью амперметра или специализированного калибровочного прибора. Уровень влажности определяется с использованием эталонных таблиц, отражающих зависимость электрического сопротивления от влажности почвы.
Основное преимущество устройства – его автономность и простота использования. В отличие от других приборов, где ключевым элементом является спираль с гигроскопичным раствором, требующим регулярного измерения уровня жидкости и подготовки образца, разработка казанских ученых лишена этих недостатков. Изобретение успешно прошло процедуру патентования, что подтверждает его научную новизну и практическую значимость.
Источник: kazanonline24.ru
распечатать статью