طراحی، ساخت و ارزیابی حسگرهای اندازه گیر مقاومت مکانیکی و رطوبت خاک به صورت بلادرنگ

thesis
abstract

یکی از دلایل عمده تغییر پذیری مکانی عملکرد محصول در نواحی مختلف یک مزرعه، تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی خال از ناحیه ای به ناحیه دیگر می باشد. تراکم یا مقاومت خاک عامل تاثیر گذار بر رشد گیاه و عملکرد محصولات کشاورزی شناخته شده است. در کشاورزی دقیق با اندازه گیری پیوسته تغییرات مکانی مقاومت خاک می توان نقشه تغییر پذیری مکانی تراکم یا مقاومت خاک در مزرعه را تهیه نمود. برای تعیین درجه تراکم خاک می توان مقاومت مکانیکی خاک را اندازه گیری نمود. یکی از روش های اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک، استفاده از فروسنج مخروطی، و تعیین شاخص با عنوان شاخص مخروطی می باشد. تهیه نقشه تغییر پذیری مقاومت خاک با استفاده از فروسنج مخروطی، یک روش ایستگاهی، ناپیوسته، زمان بر و کارگربر است. برای رفع این مشکل و به دست آوردن اطلاعات پیوسته از تغییر پذیری مقاومت مکانیکی خاک در مزرعه، در این تحقیق حسگری طراحی و ساخته شد که قادر به اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک به طور پیوسته در جهت افقی می باشد. با تعین رابطه ای بین مقاومت افقی و شاخص مخروطی خال، می توان مقاومت مکانیکی عمودی خاک را تخمین زد. حسگر، مجهز به منشوری با زاویه 30 درجه و سطح مقطع 324 میلی متر مربع است و می تواند به صورت افقی در خاک حرکت کند. نیروی وارد به نوک منشور توسط میله رابط به یک لودسل s- شکل که در پشت منشور و در داخل محفظه بسته ای قرار گرفته، منتقل مر شود. نرخ تغییرات نیروی وارد به لودسل با سرعت 10 نمونه بر ثانیه در یک ثبت کننده اطلاعات ثبت می شود. از طرف دیگر، مقاومت مکانیکی با محتوای رطوبتی خاک رابطه معکوس دارد. برای اندازه گیری محتوای رطوبتی خاک به طور هم زمان، یک حسگر رطوبت خازن مبناء طراحی و ساخته شد. با استفاده از این دو حسگر می توان نقشه تغییر پذیری مکان رطوبت و مقاومت مکانیکی خاک مزرعه را تهیه نمود. حسگرها در مزرعه ای با بافت لوم رسی سیلتی در سعه عمق 20، 25، 30 سانتی متر ارزیابی شدند. مقادیر شاخص مخروطی و محتوای رطوبتی خاک به روش وزنی از همان مزرعه، تعیین گردید. نتایج نشان داد که مقادیر مقاومت مکانیکی افقی خاک، اندازه گیری شده توسط حسگر علاوه بر درجه تراکم خاک به نوع گسیختگی که حسگر در خاک اعمال می کند بستگی دارد. میانگین مقاومت خاک در دو عمق 20 و 25 سانتی متری خاک به علت تشابه در نوع گسیختگی اعمال شده در خاک، مشابه بود. ولی در عمق 30 سانتی متری به علت تغییر نوع گسیختگی از ترد به فشاری، میانگین مقاومت افقی خاک نسبت به دو عمق دیگر 3 برابر بود همبستگی معنی داری (r2=0/75) بین مقادیر شاخص مقاومت افقی و شاخص مخروطی در عمق 30 سانتی متر وجود داشت، ولر رابطه معنی داری بین این مقادیر در عمق 20 سانتی متری مشاهده نشد. اگر چه بین مقادیر اندازه گیری شده توسط حسگر رطوبت و روش زنی به علت تاثیر درجه حرارت بر ظرفیت خازن‍ی خاک تفاوت وجود داشت، ولی همبستگی معنی داری (r2=0/70) بین مقادیر اندازه گیری شده با این دو روش مشاهده شد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

طراحی، ساخت و ارزیابی حسگرخازنی اندازه گیر پیوسته رطوبت خاک بصورت بلادرنگ

تراکم و محتوای رطوبتی خاک، دو ویژگی فیزیکی تاثیر گذار بر عملکرد محصول در مزرعه می‌باشند. استفاده از حسگرهای خازنی، روشی دقیق برای تخمین محتوای رطوبت خاک می باشند. در این روش، خاک به عنوان بخشی از دی‌الکتریک حسگر خازنی محسوب می‌شود. در این تحقیق، یک حسگر اندازه گیر رطوبت خازن-مبنا که می تواند رطوبت خاک را به طور پیوسته اندازه گیری کند، ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. این حسگر از دو بخش تشکیل شده...

full text

طراحی، ساخت و ارزیابی حسگرخازنی اندازه گیر پیوسته رطوبت خاک بصورت بلادرنگ

تراکم و محتوای رطوبتی خاک، دو ویژگی فیزیکی تاثیر گذار بر عملکرد محصول در مزرعه می باشند. استفاده از حسگرهای خازنی، روشی دقیق برای تخمین محتوای رطوبت خاک می باشند. در این روش، خاک به عنوان بخشی از دی الکتریک حسگر خازنی محسوب می شود. در این تحقیق، یک حسگر اندازه گیر رطوبت خازن-مبنا که می تواند رطوبت خاک را به طور پیوسته اندازه گیری کند، ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. این حسگر از دو بخش تشکیل شده...

full text

ارزیابی داده های خروجی از حسگر اندازه گیر بلادرنگ رطوبت خاک با استفاده از شبکه عصبی

محتوای رطوبتی خاک،یکی از مهمترین ویژگی‌های فیزیکی تاثیر گذار بر تولیدات کشاورزی می باشد. استفاده از حسگرهای خازنی، روشی برای تخمین محتوای رطوبت خاک می باشد. در این روش، خاک به عنوان بخشی از دی الکتریک حسگر خازنی محسوب می شود. در این تحقیق، داده های خروجی از یک حسگر خازنی که به شکل فرکانس بودند توسط شبکه عصبی مورد برازش قرار گرفته و با نتایج حاصل از رگرسیون مقایسه شدند. در ارزیابی استاتیکی داده ...

full text

طراحی، ساخت و ارزیابی حسگر ترکیبی مقاومت مکانیکی خاک به صورت بلادرنگ

یکی از دلایل عمده تغییرپذیری مکانی عملکرد محصول در نواحی مختلف یک مزرعه، تغییرات خواص فیزیکی و شیمیایی خاک از ناحیه ای به ناحیه دیگر می باشد. افزایش مقاومت مکانیکی خاک در اثر تراکم عامل تأثیرگذار بر رشد گیاه و عملکرد محصولات کشاورزی شناخته شده است. برای تعیین درجه تراکم خاک می توان مقاومت مکانیکی خاک را اندازه گیری کرد. یکی از روش های معمول اندازه گیری مقاومت مکانیکی خاک در مزارع، استفاده از فر...

ارزیابی داده های خروجی از حسگر اندازه گیر بلادرنگ رطوبت خاک با استفاده از شبکه عصبی

محتوای رطوبتی خاک،یکی از مهمترین ویژگی های فیزیکی تاثیر گذار بر تولیدات کشاورزی می باشد. استفاده از حسگرهای خازنی، روشی برای تخمین محتوای رطوبت خاک می باشد. در این روش، خاک به عنوان بخشی از دی الکتریک حسگر خازنی محسوب می شود. در این تحقیق، داده های خروجی از یک حسگر خازنی که به شکل فرکانس بودند توسط شبکه عصبی مورد برازش قرار گرفته و با نتایج حاصل از رگرسیون مقایسه شدند. در ارزیابی استاتیکی داده ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023