¿Qué es un sensor de humedad del suelo? VWC, FDR, TDR y RH explicados

Un sensor de humedad del suelo es un sensor para la medición continua o de punto fijo del estado de humedad del suelo.Convierte las propiedades eléctricas o electromagnéticas asociadas con la humedad del suelo que rodea la sonda en valores legibles para su uso en gestión de riego, invernaderos, huertos, tierras de cultivo, conservación de agua, investigación científica y monitorización del perfil del suelo a largo plazo.El indicador de producción más común en la monitorización agroambiental es el contenido de humedad volumétrico VWC, no la humedad relativa del aire RH.

¿Qué es un sensor de humedad del suelo?

Los sensores de humedad del suelo suelen consistir en sondas inductivas, circuitos de procesamiento de señales e interfaces de comunicación. Después de insertar o enterrar la sonda en el suelo, detecta el suelo dentro de un cierto rango y luego el circuito interno convierte los resultados de la medición en señales digitales o analógicas.En el sistema de monitorización automático, el sensor tipo RS485/Modbus se puede conectar directamente al registrador de datos, RTU o PLC, formando registro continuo y monitorización remoto.

El problema central que resuelve no es simplemente juzgar si el suelo está seco o húmedo, sino cuantificar el cambio de humedad en la zona de las raíces.En las aplicaciones de riego, cuándo es necesario regar el agua, si llega a la zona de las raíces y si el agua se pierde demasiado rápido después del riego se puede juzgar por los cambios en la humedad a diferentes profundidades o en diferentes lugares.

¿Qué significa exactamente VWC?

VWC (Contenido volumétrico de agua) es la relación entre el volumen de agua y el volumen total del suelo. Por ejemplo, 25% VWC significa aproximadamente 25 unidades volumétricas de agua por 100 unidades volumétricas de suelo. Son dos cantidades físicas completamente diferentes de la humedad relativa del aire RH y no se pueden convertir directamente.

¿Por qué FDR y TDR miden la humedad?

Las propiedades dieléctricas del agua son muy diferentes de las de los minerales del suelo y del aire, por lo que los cambios en el contenido de humedad del suelo cambian las propiedades electromagnéticas del medio alrededor de la sonda.FDR estima el cambio dieléctrico a través de la respuesta en el dominio de la frecuencia, y TDR estima la constante dieléctrica a través de las características de propagación del pulso en el dominio del tiempo. Ambos métodos son mediciones indirectas, por lo que la textura, densidad y salinidad del suelo pueden afectar los resultados.

Por qué diferentes suelos responden de manera diferente

El suelo arenoso tiene poros dilatados y débil retención de agua; la superficie específica de la arcilla es grande y la proporción de agua unida es alta. La respuesta dieléctrica y el contenido de humedad volumétrico pueden ser diferentes incluso si el "contenido de humedad en masa" de las dos muestras es el mismo.Las aplicaciones de alta precisión son más adecuadas para establecer relaciones de referencia con muestras de suelo locales en lugar de cubrir todos los suelos con un porcentaje común.

Cómo elegir los productos de monitorización de humedad del suelo NiuBoL

NiuBoL'Los productos de monitorización de la humedad del suelo cubren monitorización de perfil de profundidad múltiple y sonda única, monitorización de monitorización, monitorización de monitorización y esquemas de inspección móviles. El sensor de temperatura y humedad del suelo NBL-S-TM puede medir la humedad y la temperatura del suelo al mismo tiempo.Se adopta el principio de medición de humedad de FDR. La versión típica admite alimentación 5-24 VDC y comunicación NBL-S-TM0 / Modbus, que es adecuada para riego de tierras agrícolas, invernaderos, huertos, experimentos de investigación científica y monitorización a largo plazo de puntos de monitorización fijos.

Si necesita observar la infiltración de agua en diferentes capas del suelo, el almacenamiento de agua en el área de las raíces y las fugas profundas, puede elegir el programa de monitorización de humedad del suelo multicapa NBL-S-TMS; Si necesita una inspección rápida in situ, puede elegir USB/Tipo C o un programa de detección de suelo portátil.La estructura del producto debe determinarse de acuerdo con la profundidad de monitorización, la cantidad de puntos de distribución, las condiciones del alimentación y el método de acceso a los datos.

Preguntas frecuentes

P1: ¿La humedad del suelo es %RH?

R1: No. La humedad del suelo generalmente se expresa como un porcentaje de la humedad del suelo definida por el VWC o el equipo, y la humedad del aire se usa solo para %RH.

P2: ¿Por qué el sensor se coloca en agua cerca del 100%, pero solo el 40% en suelo húmedo?

R2: La prueba de agua pura se utiliza principalmente para verificar el límite superior de respuesta y no significa que el suelo del campo deba estar cerca del 100% de VWC. El VWC saturado de la mayoría de los suelos en formación también está muy por debajo del 100%.

P3: ¿Cuál de FDR y TDR es más preciso?

R3: No es posible juzgar basándose únicamente en el nombre del principio. La precisión también depende de la estructura de la sonda, la calibración, el tipo de suelo, el contacto de montaje y el procesamiento de la señal.