ПОЧВЕННЫЙ ТЕРМОЗОНД

Полезная модель относится к устройствам измерения температуры почвы на стандартных глубинах под естественным покровом, предназначенных для работы в полевых условиях и могут использоваться в сельском хозяйстве и для научных исследований температурных режимов почв лесного фонда.
Известна полезная модель «Термощуп», состоящая из металлической полой трубы, присоединенных к ней ручек, подставки для мультиметра, конусообразного наконечника и самого мультиметра. Данная модель предназначена для измерения высоких температур в зоне возгораний в торфяных почвах, зерновых хранилищах, местах хранения отходов. (Патент на полезную модель №145583 (RU), опубл. 20.09.2014).
Однако полезная модель предназначена для работы только в среде высоких температур, что сужает ее области применения.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является многоточечный измеритель температуры почвы в полевых условиях, состоящий из датчиков температуры DS18B20, объединенных в 1-Wire сеть, расположенных в низкотеплопроводной ПВХ трубке, заполненной теплоизоляционным материалом. Для обеспечения теплового контакта торцевая сторона датчика находиться снаружи трубки (статья «Измерение температуры почвы с помощью технологии 1-Wire», автор А.Г. Болотов, Вестник Алтайского государственного аграрного университета №11 (97) 2012 стр. 29-30).
Недостатком данного устройства является малая площадь контакта корпуса датчиков с почвой, что снижает точность измерения ее температуры.
Задачей полезной модели является разработка максимально точного почвенного термозонда.
Техническим результатом полезной модели является увеличение площади контакта почвы с температурными датчиками, обеспечивающей повышение точности измерения температуры почвы.
Заявляемый технический результат достигается тем, что полезная модель Почвенный термозонд, состоящий из низкотеплопроводной полой трубки, внутри которой расположены через определенное расстояние температурные датчики, в стенке трубки выполнены отверстия по числу температурных датчиков, на конце трубки имеется наконечник, сверху трубку закрывает крышка с отверстием для вывода кабеля с разъемом, к которому подключен универсальный контролер, отличающийся тем, что трубка выполнена из полипропиленового материала, температурные датчики распаяны на плате, в отверстия стенки трубки жестко крепят заклепки с головкой полукруглой формы, в торцах ножек которых высверлено углубление под размер корпуса температурного датчика, так чтобы датчик плотно располагался внутри ножки заклепки.
Полезная модель иллюстрируется чертежом:
фиг. 1 - вид предложенной полезной модели в разрезе.
Почвенный термозонд содержит полипропиленовую трубку 1, на нижнем конце которой устанавливают наконечник 2, сверху трубку закрывает крышка 3 с отверстием для вывода кабеля 4. Кабель имеет разъем 5 для подключения универсального контролера 6. Внутри трубки 1 располагают плату 7 с распаянными датчиками 8. В стенке трубки 1 жестко закрепляют температурные датчики 8 заклепкой 9.
Почвенный термозонд работает следующим образом.
Изготавливают почвенного термозонда, для чего подбирают трубку 1, например диаметром 32 мм при толщине стенки трубки 5 мм, из полипропиленового материала. Длина трубки 1 зависит от глубины исследуемого почвенного профиля и может составлять: 0.2, 0.4, 0.8, 1.6 и 3.2 м. На нижний конец трубки 1 монтируют наконечник 2 конусообразной формы. В стенке трубки 1 высверливают отверстия, диаметр которых равен или на 1 мм больше диаметра ножки заклепки 9, например заклепку М 8,0×5 мм. Головка заклепки 9 выполнена полукруглой формы, диаметр которой равен 14 мм. Внутри трубки 1 располагают плату 7, например плату размером 500×10 мм, с распаянными температурными датчиками 8, например датчики DS18B20 в пластиковом корпусе ТО-92, расположенными через расстояние 50 мм. Количество датчиков 8 зависит от глубины исследуемого почвенного профиля и составляет 1, 3, 5, 7 или 9 штук для 0.2, 0.4, 0.8, 1,6 и 3.2 м. соответственно. Температурные датчики 8 устанавливают в подготовленные отверстия в количестве равном количеству отверстий в стенке трубки 1. Предварительно в торце ножки заклепки 9 высверливают углубление равное или превышающее на 1 мм диаметр корпуса датчика 8. Заклепку 9 жестко крепят в стенку трубки 1 так, чтобы датчик 8 плотно располагался внутри ножки заклепки 9, а полукруглая головка заклепки 9 располагалась с внешней стороны стенки трубки 1. Верхний конец трубки 1 закрывают крышкой 3 с отверстием для подсоединения кабеля 4 с разъемом 5 от платы 7 к контролеру 6.
Изготовленный почвенный термозонд используется следующим образом:
С помощью шуруповерта и сверла диаметром 25 мм длиной 600 мм сверлиться отверстие в почве глубиной не менее 550 мм., в которое помещают термозонд на необходимую глубину в соответствии с поставленной задачей. Подключают кабель контроллера к почвенному термозонду и включают питание контроллера.
Таким образом, применение заявленной полезной мрдели, позволяет повысить точность измерения температуры почвы, за счет увеличения площади контакта датчика с почвой с 5,4 кв.м. - площадь торца датчика до 76,9 кв.м. - площадь полукруглой головки заклепки.