Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы ?
- Сообщения: 124
- Зарегистрирован: Пт янв 25, 2013 02:48:32
Хотел было сделать логгер температуры для мониторинга температуры почвы, разместить несколько датчиков ds18b20 вертикально на расстоянии 15-20см друг от друга, с максимальным разрешением, загерметизировать, запихнуть в почву и следить, переход через ноль узнать линейным интерполированием...начал отладку и понял даташитную погрешность 0,5°С, т.е. датчики связанные в пучок(т.е. читай в одной точке) показывают разную температуру, ну да ладно дельта эта более-менее постоянна - можно скоррелировать, но тут осознал, реальная вода же, она тоже не при 0 наверное замерзает...научные труды описывают измерение промерзания чисто физически - хитрая, но колба находящаяся в грунте, меряют слой льда, я же на удаленке хотел следить, вот теперь думаю вообще реально ли на ds18b20 это сделать, да и вобще как-то электронно ? как найти этот 0, ну допустим датчики в банку с водой и в морозилку, ждать замерзания, но там же тоже ведь послойная температура наверное будет...запутался вообщем 
- Реклама
Я не пойму что Вас смущает, датчики включайте параллельно, каждый будет
показывать свою температуру, по ней видно будет глубина промерзания!
показывать свою температуру, по ней видно будет глубина промерзания!
Человек хочет именно кристаллизацию отловить как я понимаю. Не чистая вода в земле ведь.
Электропроводность воды и льда сильно различается, возможно на этом можно что то придумать.
Если учесть, что лёд не пропускает ток, то можно воткнуть в землю параллельно два штыря и измерять сопротивление между ними.
По мере промерзания, сопротивление будет увеличиваться, но вот с калибровкой придётся повозиться ...
По мере промерзания, сопротивление будет увеличиваться, но вот с калибровкой придётся повозиться ...
- Реклама
Подсказка :
Спойлер
Основная электрическая характеристика любой среды - диэлектрическая проницаемость - в случае воды демонстрирует необычные для жидкости особенности. Она очень велика, для статических электрических полей она равна 81, в то время как для большинства других веществ она не превышает значения 10 (для льда 3,25). Если на любое вещество воздействовать переменным электрическим полем, то диэлектрическая проницаемость перестанет быть постоянной величиной, а зависит от частоты приложенного поля, сильно уменьшаясь для высокочастотных полей. Но диэлектрическая проницаемость воды уменьшается не только в переменных во времени полях, но также и в пространственно переменных полях, т.е. вода является нелокально поляризующейся средой.
Большое значение диэлектрической проницаемости объясняется особенностями химического строения молекулы H2O. Большая величина статической диэлектрической проницаемости воды ε =81 связана с тем, что вода - сильно полярная жидкость и поэтому обладает мягкой ориентационной степенью свободы (т.е. вращения молекулярных диполей). Каждая молекула воды обладает значительным дипольным моментом. В отсутствие электрического поля диполи ориентированы случайным образом, и суммарное электрическое поле, создаваемое ими, равно нулю. Если воду поместить в электрическое поле, то диполи начнут переориентироваться так, чтобы ослабить приложенное поле. Такая картина наблюдается и в любой другой полярной жидкости, но вода благодаря большому значению дипольного момента молекул H2O способна очень сильно (в ~80 раз) ослабить внешнее поле. Так реагирует вода на внешнее электрическое поле, если приложенное поле постоянно по времени и слабо меняется (или вообще не меняется) в пространстве, заполняемом водой. В переменных электрических полях диэлектрическая проницаемость воды уменьшается с ростом частоты приложенного поля, достигая значения 4-5 для частот больше 10^12 Гц.
< виртуальная "кнопочка" >--( WWW ) <- Убедительная просьба интересующимся старыми компьютерами типа РК86 - не пишите в теме в барахолке, пишите Ваши вопросы в ( лс ) пожалуйста
Дык человек хочет ещё и по глубине ситуацию отслеживать!Borodach писал(а): можно воткнуть в землю параллельно два штыря и измерять сопротивление между ними.
- Сообщения: 844
- Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 10:08:52
при этом скорей всего придется еще учитывать влажность земли...
Влажность на глубине не будет меняться быстро, тем более зимой.
- Сообщения: 844
- Зарегистрирован: Пн апр 11, 2011 10:08:52
Все будет зависеть от типа почвы. Да и на следующий год влажность может быть другая
[uquote="Adagumer",url="/forum/viewtopic.php?p=3198818#p3198818"].. Дык человек хочет ещё* и по глубине ситуацию отслеживать! ..[/uquote]*_Это ,судя по названию темы, вроде даже в первую очередь ..
А "подсказку" кто-нибудь прочитал ?
Ну да ладно, вот ещё подсказка :
Ну и шутливый ответ на вопрос темы : " можно Ли электроникой ... ? " -> "поищите на «али» - Вам приборчик пришлёт Ли" 
А "подсказку" кто-нибудь прочитал ?
Ну да ладно, вот ещё подсказка :
Спойлер
Отношение скорости света с в вакууме к фазовой скорости ν света в среде :
n== c/ν == (ε*μ)^(1/2)
называется показателем преломления этой среды.
( ε – относительная диэлектрическая проницаемость,
μ – относительная магнитная проницаемость )
Для любой среды, кроме вакуума, величина n зависит от частоты э.-м.-излучения и от состояния среды ..
< виртуальная "кнопочка" >--( WWW ) <- Убедительная просьба интересующимся старыми компьютерами типа РК86 - не пишите в теме в барахолке, пишите Ваши вопросы в ( лс ) пожалуйста
- Сообщения: 128
- Зарегистрирован: Пн фев 08, 2016 10:57:14
Вариант 1. Набор конденсаторов, расположенных вертикально друг над другом.Ну да ладно, вот ещё подсказка :
Вариант 2. Излучатель и набор приёмников расположенных вертикально друг над другом. По уровню сигнала определять место где преломляется радиоволна.
Угадал?
^_Почти верно вариант №2 .
На самом деле можно применить уже готовые устройства
,хотя и самому при достаточной информированности и навыках тоже возможно сделать.
( для поисковых машин оптимально запросить по словам " глубину промерзания георадиолокацией " - на первых же трёх страницах "найскается"(с) достаточное разнообразие устройств и всяческие описания оных )
На самом деле можно применить уже готовые устройства
,хотя и самому при достаточной информированности и навыках тоже возможно сделать.
( для поисковых машин оптимально запросить по словам " глубину промерзания георадиолокацией " - на первых же трёх страницах "найскается"(с) достаточное разнообразие устройств и всяческие описания оных )
< виртуальная "кнопочка" >--( WWW ) <- Убедительная просьба интересующимся старыми компьютерами типа РК86 - не пишите в теме в барахолке, пишите Ваши вопросы в ( лс ) пожалуйста
- Сообщения: 124
- Зарегистрирован: Пт янв 25, 2013 02:48:32
спасибо всем за наводки, действительно нашел даже картинку у электриков, им для заземления важна характеристика сопротивления грунта от температуры.

т.е. лавинообразный рост при кристаллизации, влажность грунта не учитывают, видимо не сильно надо.
Попробую, наверное, опять же разместить сенсоры с равным шагом по глубине и смотреть АЦП, как скачок - значит змерз.

т.е. лавинообразный рост при кристаллизации, влажность грунта не учитывают, видимо не сильно надо.
Попробую, наверное, опять же разместить сенсоры с равным шагом по глубине и смотреть АЦП, как скачок - значит змерз.
[uquote="Adagumer",url="/forum/viewtopic.php?p=3198818#p3198818"]
[/uquote]
Подразумевалось, что это будут штыри на глубину не менее одного метра ...
Дык человек хочет ещё и по глубине ситуацию отслеживать!Borodach писал(а): можно воткнуть в землю параллельно два штыря и измерять сопротивление между ними.
Подразумевалось, что это будут штыри на глубину не менее одного метра ...
А для чего это нужно? Прям интересно стало.
Станислав
Сопротивление при не промёрзшей земле, между штырями, будет одно.
По мере того как земля будет промерзать, сопротивление будет уменьшаться, вот и вся "идея" ...
По мере того как земля будет промерзать, сопротивление будет уменьшаться, вот и вся "идея" ...
- Сообщения: 128
- Зарегистрирован: Пн фев 08, 2016 10:57:14
А почему так? Земля изолятор, у воды понижается подвижность ионов, а при замерзании так вообще печалька приходить. Почему сопротивление уменьшается?
А как калибровку проводить датчика? А если там порода разная, одна более проводная, другая нет.
Станислав
- Сообщения: 124
- Зарегистрирован: Пт янв 25, 2013 02:48:32
Вообщем как-то так получается, емкость - баночка, два электрода из нержы через пластиковую крышку до середины высоты банки, ds18b20 где-то там же посередине, ставлю в морозилку, температура падает, сопротивление увеличивается(АЦП падает), немного неправильно тестовую емкость сделал, штыри идут с самого верха, а надо бы до середины изолировать было, т.е. первая же корка льда дает маленький провал (на 37мин.), затем температура чуток в минус проваливается и нагревается - пошла кристаллизация, но это ж банка и морозилка, то есть вокруг лед, а внутри вода, вообщем 2 часа температура почти не падает, АЦП плавно снижается(сопротивление растет), а потом одновременно и температура ниже нуля пошла по датчику, а АЦП очень резко провалилась...вывод - кристаллизацию по АЦП отследить можно, а вот линейно интерполировать по двум датчикам температуры вряд ли - очень долго около нуля держится,т.е. один датчик показывает -0,5, следующий через 30см +0,5, где 0 никто не узнает, может и через 10см и через 20.



