Страница 1 из 2
Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы ?
Добавлено: Ср окт 04, 2017 20:43:42
_Vasilij_
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
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Ср окт 04, 2017 21:01:27
Adagumer
Я не пойму что Вас смущает, датчики включайте параллельно, каждый будет
показывать свою температуру, по ней видно будет глубина промерзания!
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Ср окт 04, 2017 21:47:03
kollaider
Человек хочет именно кристаллизацию отловить как я понимаю. Не чистая вода в земле ведь.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Ср окт 04, 2017 22:31:45
sstvov
Электропроводность воды и льда сильно различается, возможно на этом можно что то придумать.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Ср окт 04, 2017 23:07:49
Borodach
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 ...
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Чт окт 05, 2017 06:26:20
petrenko
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.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Чт окт 05, 2017 12:37:24
Adagumer
Borodach писал(а): можно воткнуть в землю параллельно два штыря и измерять сопротивление между ними.
Дык человек хочет ещё и по глубине ситуацию отслеживать!
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Чт окт 05, 2017 16:35:16
-=Vovka=-
при этом скорей всего придется еще учитывать влажность земли...
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Чт окт 05, 2017 16:47:42
sstvov
Влажность на глубине не будет меняться быстро, тем более зимой.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Чт окт 05, 2017 16:52:41
-=Vovka=-
Все будет зависеть от типа почвы. Да и на следующий год влажность может быть другая
Можно Ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 08:11:10
petrenko
[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 :
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 ..
Ну и шутливый ответ на вопрос темы : " можно Ли электроникой ... ? " -> "поищите на «али» - Вам приборчик пришлёт Ли"
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 08:46:43
smalcom
Ну да ладно, вот ещё подсказка :
Вариант 1. Набор конденсаторов, расположенных вертикально друг над другом.
Вариант 2. Излучатель и набор приёмников расположенных вертикально друг над другом. По уровню сигнала определять место где преломляется радиоволна.
Угадал?
можно Ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 09:00:43
petrenko
^_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 )
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 10:19:46
_Vasilij_
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.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 12:34:32
Borodach
[uquote="Adagumer",url="/forum/viewtopic.php?p=3198818#p3198818"]
Borodach писал(а): можно воткнуть в землю параллельно два штыря и измерять сопротивление между ними.
Дык человек хочет ещё и по глубине ситуацию отслеживать!
[/uquote]
Подразумевалось, что это будут штыри на глубину не менее одного метра ...
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 14:19:17
СКАЗОЧНИК
А для чего это нужно? Прям интересно стало.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 15:40:48
Borodach
Сопротивление при не промёрзшей земле, между штырями, будет одно.
По мере того как земля будет промерзать, сопротивление будет уменьшаться, вот и вся "идея" ...
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 17:03:57
smalcom
А почему так? Земля изолятор, у воды понижается подвижность ионов, а при замерзании так вообще печалька приходить. Почему сопротивление уменьшается?
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Пт окт 06, 2017 17:18:42
СКАЗОЧНИК
А как калибровку проводить датчика? А если там порода разная, одна более проводная, другая нет.
Re: Можно ли электроникой измерить глубину промерзания почвы
Добавлено: Ср окт 11, 2017 21:00:38
_Vasilij_
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.
