پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,764 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,195,291 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,943,205 |
طراحی، ساخت و آزمون استاتیکی حسگر خازنی رطوبتسنج خاک قابل نصب روی فروسنج افقی چندنوکی | ||
| مهندسی بیوسیستم ایران | ||
| مقاله 10، دوره 49، شماره 3، آبان 1397، صفحه 447-458 اصل مقاله (960.81 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2018.244722.665001 | ||
| نویسندگان | ||
| سید متین مرتضوی1؛ عباس همت* 2؛ سید احمد میره ای3؛ مجتبی نادری بلداجی4 | ||
| 1دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران | ||
| 2استاد، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان اصفهان، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان اصفهان، ایران | ||
| 4دانشیار، گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش یک حسگر خازنی دوحلقه‌ای قابل نصب روی فروسنج‌های افقی چندنوکی طراحی و ساخته شد. اندازه و شکل میدان الکتریکی اطراف حسگر با هدف مطمئن‌شدن از عدم تداخل میدان‌های حسگرهای نصب‌شده روی دو پراب فروسنج با استفاده از المان محدود تخمین زده شد. سپس، عملکرد حسگر در سطوح مختلف رطوبت حجمی ارزیابی گردید. بیشترین شعاع خاکی که در میدان الکتریکی حسگر قرار می‌گیرد، در خاک کاملاً مرطوب برابر با 30 میلی‌متر از مرکز آن است؛ لذا، بکارگیری حسگر در ترکیب با فروسنج‌هایی که در فاصله 10 سانتی‌متری از یکدیگر قرار دارند، موجب تداخل میدان الکتریکی حسگرها نمی‌شود. افزایش رطوبت حجمی، موجب کاهش ولتاژ خروجی حسگر (91/0=R2) می‌شود. حسگر خازنی ابزاری مناسب برای اندازه‌گیری رطوبت خاک در محدوده صفر تا حداشباع است که می‌تواند در ترکیب با فروسنج افقی چندنوکی، به وسیله‌ای برای اندازه‌گیری همزمان مقاومت و رطوبت خاک در چند عمق به‌طور مستقل مبدل شود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ثابت دی‌الکتریک خاک؛ حسگر خازنی؛ رطوبت حجمی؛ المان محدود | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design, Development and Static Evaluation of Soil Moisture Capacitance Sensor Mountable on Multiple-tip Horizontal Penetrometer | ||
| نویسندگان [English] | ||
| S.M. Mortazavi1؛ Abbas Hemmat2؛ Seyed Ahmad Mireei3؛ Mojtaba Naderi-Boldaji4 | ||
| 1Graduated MSc. Student, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran | ||
| 2Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran | ||
| 3Associate Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran | ||
| 4Associate Professor, Department of Mechanical Engineering of Biosystems, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Shahrekord, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| In this study, a two-ring capacitive sensor mountable on multiple-tip horizontal penetrometers has been developed. The size and shape of the electric field around the sensor was estimated to ensure that the sensor fields are not interfered with the adjacent probes of the multiple-tip penetrometer using finite element. The sensor function was then evaluated at different levels of volumetric moisture. The maximum radius of the soil located in the sensor’s electric field is 30 mm in the wetted soil. So the usage of the sensor in combination with the penetrometers at distance of 10 cm from each other would not cause the interference of the electric fields of the sensors. Increasing volumetric moisture reduces the output voltage of sensor (R2=0.91). The developed capacitive sensor is a suitable devise for measuring soil moisture in the range of 0-PL which can be used to measure simultaneously resistance and soil moisture in several depths independently in combination with multiple-tip horizontal penetrometers. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Soil Dielectric Constant, Capacitance Sensor, Volumetric Moisture, Finite element | ||
| مراجع | ||
|
Adamchuk, V. I., Hummel, J. W., Morgan, M. T., Upadhyaya, S. K. (2004). On-the-go soil sensors for precision agriculture. Computers and Electronics in Agriculture. 44: 71–91. Adamchuk, V. I., Hemmat, A., Mouazen, A. M. (2008). Soil compaction sensor systems – current developments. ASABE Meeting Presentations. 300(8): 1–10. Chukwu, E., Bowers, Jr. (2005). Instantanious multiple-depth soil mechanical impedance sensing from a moving vehicle. Transections of ASAE. 48: 885-894. Campbell, G. S., Anderson, R. Y. (1998). Evaluation of simple transmission line oscillators for soil moisture measurement. Computers and Electronics in Agriculture. 20: 31–44. Dean, T. J., Bell, J. P., Baty, A. J. B. (1987). Soil moisture measurement by an improved capactance technique, Part I. Sensor design and performance. Journal of Hydrology. 93: 67–78. Gaskin, G. J., Miller, J. D. (1996). Measurement of Soil Water Content Using a Simplified Impedance Measuring Technique. Journal of Agriculture Engineering Research. 63: 153–60. Hemmat, A., Rahnama, T., Vahabi, Z. (2014). A horizontal multiple-tip penetrometer for on-the-go soil mechanical resistance and acoustic failure mode detection. Soil and Tillage Research. 138: Huan, Zh., Wang, H., Li, Ch., Wan, C. (2017). The soil moisture sensor based on soil dielectric property. Personal and Ubiquitous Computing. 21: 67-74. Hummel, J. W.,Ahmad, I. S., Newman, S. C., Sudduth, K. A., Drummond, S. T. (2004). simultaneous soil moisture and cone index measurement. Transections of ASABE. 47(3): 607-618. Ledieu, J., De Ridder, P., De Clerck, P., Dautrebande, S. (1986). A method of measuring soil moisture by time-domain reflectometry. Journal of Hydrology. 88: 319–28. Naderi-Boldaji, M., Sharifi, A., Jamshidi, B., Younesi-alamouti, M., Minaee, S. (2011). A dielectric-based combined horizontal sensor for on-the-go measurement of soil water content and mechanical resistance. Sensors and Actuators A: Physical. 171: 131–37. Naderi-Boldaji, M., Alimardani, R., Hemmat, A, Sharifi, A., Keyhani, A., Dolatsha, N., Keller, T. (2012). Improvement and field testing of a combined horizontal penetrometer for on-the-go measurement of soil water content and mechanical resistance. Soil and Tillage Research. 123: 1–10. Noborio, K., Kubo, T. (2017). Evaluation a dual-frequency-phase-shift soil moisture and electrical conductivity sensor. Paddy and Water Environment. 15: 573-579. Rahnama, T. (2012). Design, development and evaluation of a combined acoustic-force sensor for on-the-go measuring soil mechanical resistance. M. Sc. Thesis, Isfahan University of Technology, Isfahan (In Farsi). Roth, C. H., Schulin, R., Fluher, H., Attinger, W. (1990). Calibration of time domain reflectometry for water content measurement using a composite dielectric approch. Water Resources Research. 26: 2267-2273 Singh, G., Das, B. M., Chong, M. K. (1997). Measurement of moisture content with a penetrometer. Geotechnical Testing Journal. 22 (3): 317–323. Sun, Y., Lammers, P. S., Damerow, L. (2003). A Dual Sensor for Simultaneous Investigation of Soil Cone Index and Moisture Content. Agrartechnische Forschung 9(1): 12–16. Sun, Y., Ma, D., Lammers, P. S., Schmittmann, O., Rose, M. (2006). On-the-go measurement of soil water content and mechanical resistance by a combined horizontal penetrometer. Soil and Tillage Research. 86: 209–17. Vafaeiyan, M. (1995) Methods of Soil Testings (2th ed). Isfahan (In Farsi).
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 353 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 289 |
||