Brevet FR2598810A1 — publié le 19871120

CAPTEUR PERMETTANT LA MESURE DE L'ETAT HYDRIQUE DES SOLS OU DES SUPPORTS DE CULTURE DESCRIPTION: La présente invention concerne une méthode et un dispositif permettant de mesurer l'état hydrique de la terre ou de tout substrat en vue de l'affichage et de la régulation de son degré hydrométrique Jusqu'a présent , les techniques employées adaptées à l'agriculture ou l'agronomie restaient onéreuses ou d'un emploi compliqué Tensiométres ,résistivimétres, mesure neutronique Le procédé et le dispositif mis au point sont d'une utilisation beaucoup plus simple , et permettent de donner une valeur moyenne de l'humidité dans une couche d'épaisseur quelconque , à une profondeur quelconque de la terre ou du substrat Pour comprendre le bien fondé de la méthode , il est primordial de signaler que par expérimentation , on a constaté que la variation de la permitivité absolue d'un diélectrique formé par terre ou un substrat était proportionnelle à la variation de la quantité d'eau contenue dans cette terre ou ce substrat On a donc utilisé la terre ou un substrat comme diélectrique d'un condensateur A cet effet , on a enfoncé un condensateur dans la terre ou le substrat , et mesuré la variation de sa capacité sachant qu'elle était proportionnelle à la variation de la permitivité absolue du diélectrique c'est à dire proportionnelle à la variation de la quantité d'eau contenue dans le diélectrique .Le procédé selon l'invention utilise cette méthode Le dispositif mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, est constitué d'un bottier moulé en matière plastique isolante , prolongé par deux tubes creux parallèles qui servent de supports aux armatures du condensateur . L'une des armatures est isolée électriquement par son support en plastique qui la recouvre intégralement ; il se termine en pointe pour faciliter la pénétration .La seconde armature est "à nu " , de façon à être à la masse et servir de référence nécessaire au circuit électronique Ce circuit électronique est situé dans le bottier ; il transforme la variation de la capacité (proportionnelle à la variation de l'humidité de la terre ou du substrat ) en une tension ou une intensité proportionnelle à cette capacité et échelonnable à la demande Le dispositif est ainsi adaptable à de nombreux types d'appareils Afficheurs , relais à seuils, régulateurs , systémes d'automatisation et de commande d'irrigation etc... On remarquera que dans le dispositif selon l'invention une des armatures du condensateur doit être isolée ; en effet , dans l'bypothése où elle ne le serait pas , le diélectrique (terre ou substrat ) dont la conductivité augmente en fonction de son degré hydrique transformerait le système condensateur-diélectrique en résistance ohmique , rendant la mesure impossible par ce procédé selon l'invention On signalera encore que d'aprés le dispositif selon l'invention, le diélectrique supplémentaire crée par le tube isolant en plastique n'est pas gênant pour la mesure car il est possible de régler et étalonner les limites de l'échelle en y intégrant la longueur des armatures et l'erreur commise par l'existence du diélectrique supplémentaire du tube en plastique Enfin on notera qu'on choisit la longueur des armatures en fonction de l'épaisseur de la couche de terre ou de substrat dont on veut mesurer l'état hydrique Le dispositif selon l'invention mettant en oeuvre le procédé selon l'invention est représenté sur la FIGURE 1 ; il se compose d'un bottier rond (I) en plastique fermé hermétiquement à sa base supérieure par un couvercle étanche (2) . I1 se prolonge à sa base inférieure par deux tubes ronds (3) et (4) en plastique isolant Les armatures (5) (6) sont fixées aux tubes ronds (3)(4) et reliées électriquement au-circuit électronique (7) ; elles sont de même longueur 1; cette longueur 1 est déterminée en fonction de l'épaisseur 1 de la couche dont on veut mesurer l'hydrométrie moyenne Le tube(3) servant d'isolant pour que le condensateur ne se transforme pas en une résistance ohmique du fait de l'humidité du diélectrique recouvre intégralement l'armature (5) Le tube (4) laisse"à "nu" l'armature(6) qui sert de référence La longueur L (qu'on peut choisir ) du dispositif détermine jusqu'à quelle profondeur on peut mesurer l'hydrométrie moyenne d'une couche d'épaisseur 1 Le circuit électronique (7) donne en fonction de la capacité du condensateur une mesure en courant ou en tension échelonnable et proportionnelle à la valeur en pourcentage de la quantité d'eau dans le diélectrique par rapport à la quantité d'eau de saturation En (8) , nous avons le presse étoupe du cable (9) alimentant le circuit (7) et commandant les systémes d'affichage , de régulation , d'automatisatlon, d'irrigation etc... Les fils reliant les armatures au circuit (7) sont repérés (IO) L'utilisation et la manipulation de ce dispositif selon l'invention sont donc trés simples ; le procédé selon l'invention est peu onéreux , et son dispositif adaptable à la pluspart des systémes dlaffi- chage et de régulation déjà existants L'étalonnage du dispositif selon l'invention est réalise en réglant le circuit électronique (7) au mini de l'échelle requise par le systéme quand la terre (ou le substrat) est parfaitement seche ,au maxi quand elle est saturée de liquide La figure 2 représente un circuit simple sortant un signal analogique en courant continu et échelonnable dont l'efficacité a été testée sur un prototype IiEVENDICATIONS I) Procédé de mesure de l'état hydrique moyen d'une couche d'épaisseur t, à une profondeur quelconque , de la terre ou d'un support de culture , caracterisé par ce qu'il utilise la mesure de la capacité d'un condensateur dont les armatures le longueur R sont enfoncées dans la terre ou le support de culture faisant alors office de diélectrique , et dont la capacité varie proportionnellement à la variation de la quantité d'eau contenue dans le diélectrique 2) Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que le tube (3) en matière plastique isole l'armature (5) pour éviter quelle condensateur réalisé ne se transforme en résistance ohmique aux fortes humidités