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Articulo de referencia

Sensor de humedad del suelo

Un sencillo sensor de humedad del suelo para jardineros. Los sensores de humedad del suelo miden el contenido volumétrico de agua en el suelo . [ 1 ] Dado que la medición gravim...

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Un sencillo sensor de humedad del suelo para jardineros.

Los sensores de humedad del suelo miden el contenido volumétrico de agua en el suelo . [ 1 ] Dado que la medición gravimétrica directa de la humedad libre del suelo requiere extraer, secar y pesar una muestra, los sensores de humedad del suelo miden el contenido volumétrico de agua indirectamente utilizando alguna otra propiedad del suelo, como la resistencia eléctrica, la constante dieléctrica o la interacción con neutrones , como un indicador del contenido de humedad.

La relación entre la propiedad medida y la humedad del suelo debe calibrarse y puede variar según factores ambientales como el tipo de suelo , la temperatura o la conductividad eléctrica . La radiación de microondas reflejada se ve afectada por la humedad del suelo y se utiliza para la teledetección en hidrología y agricultura. Los agricultores o jardineros pueden utilizar instrumentos de sonda portátiles.

Los sensores de humedad del suelo suelen referirse a sensores que estiman el contenido volumétrico de agua. Otro tipo de sensores mide otra propiedad de la humedad en los suelos llamada potencial hídrico ; estos sensores se conocen generalmente como sensores de potencial hídrico del suelo e incluyen tensiómetros y bloques de yeso.

Tecnología

Las tecnologías que se utilizan habitualmente para medir indirectamente el contenido volumétrico de agua (humedad del suelo) incluyen:

  • Reflectometría en el dominio de la frecuencia ( sensor de humedad del suelo FDR ): Medición de la impedancia mediante la aplicación de una frecuencia de medición de varios cientos de MHz a varillas cortas que forman una línea de transmisión.
  • Los denominados sensores de capacitancia utilizan un condensador abierto formado por una gran área de PCB como parte de un circuito oscilante. Son similares a los sensores FDR, pero operan por debajo de 1 MHz y son más susceptibles a factores de ruido.
  • Reflectometría en el dominio del tiempo ( sensor de humedad del suelo TDR ): La constante dieléctrica de un determinado elemento de volumen alrededor del sensor se obtiene midiendo la velocidad de propagación a lo largo de una línea de transmisión corta de un solo extremo.
  • Transmisión en el dominio del tiempo ( sensor de humedad del suelo TDR ): Al igual que con el TDR, se mide la velocidad de propagación a lo largo de una línea de transmisión corta, mientras que en un extremo se encuentra el emisor y en el otro el receptor. [ 2 ]
  • Medidores de humedad de neutrones : Las propiedades moderadoras del agua para los neutrones se utilizan para estimar el contenido de humedad del suelo entre una fuente y una sonda detectora.
  • Resistividad del suelo : Medir la resistencia que ofrece el suelo al flujo de electricidad entre dos electrodos puede utilizarse para determinar el contenido de humedad del suelo.
  • Celda galvánica : La cantidad de agua presente se puede determinar en función del voltaje que produce el suelo, ya que el agua actúa como electrolito y genera electricidad. La tecnología que sustenta este concepto es la celda galvánica. [ 3 ]

Solicitud

Agricultura

La medición de la humedad del suelo es importante para las aplicaciones agrícolas , ya que ayuda a los agricultores a gestionar sus sistemas de riego de forma más eficiente. Al conocer las condiciones exactas de humedad del suelo en sus campos, los agricultores no solo pueden utilizar menos agua para cultivar, sino que también pueden aumentar los rendimientos y la calidad de la cosecha mediante una mejor gestión de la humedad del suelo durante las etapas críticas del crecimiento de las plantas. [ 4 ]

riego paisajístico

En áreas urbanas y suburbanas , los jardines y céspedes residenciales utilizan sensores de humedad del suelo para conectarse con un controlador de riego. Conectar un sensor de humedad del suelo a un simple temporizador de riego lo convierte en un controlador de riego "inteligente" que evita los ciclos de riego cuando el suelo ya está húmedo, por ejemplo, después de una lluvia reciente. [ 5 ]

Los campos de golf están utilizando sensores de humedad del suelo para aumentar la eficiencia de sus sistemas de riego y así evitar el riego excesivo y la lixiviación de fertilizantes y otros productos químicos en el suelo.

Investigación

Los sensores de humedad del suelo se utilizan en numerosas aplicaciones de investigación, por ejemplo, en ciencias agrícolas y horticultura , incluyendo la planificación del riego, la investigación climática o las ciencias ambientales, incluyendo estudios de transporte de solutos y como sensores auxiliares para mediciones de respiración del suelo . [ 6 ]

Sensores sencillos para jardineros

Existen dispositivos relativamente económicos y sencillos que no requieren alimentación eléctrica para comprobar si las plantas tienen la humedad suficiente para desarrollarse. Tras insertar una sonda en la tierra durante aproximadamente 60 segundos, un medidor indica si el suelo está demasiado seco, húmedo o mojado para las plantas.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Arnold, James E. "Humedad del suelo" . NASA . Consultado el 15 de junio de 2015. La humedad del suelo es difícil de definir, ya que tiene diferentes significados en distintas disciplinas. Por ejemplo, el concepto de humedad del suelo de un agricultor difiere del de un gestor de recursos hídricos o un meteorólogo. En general, sin embargo, la humedad del suelo es el agua que se encuentra en los espacios entre las partículas del suelo. La humedad superficial del suelo es el agua que se encuentra en los primeros 10 cm del suelo, mientras que la humedad de la zona radicular es el agua disponible para las plantas, que generalmente se considera que se encuentra en los primeros 200 cm del suelo.
  2. ↑ Blonquist, JM (abril de 2005). "Un sensor de transmisión en el dominio del tiempo con características de rendimiento TDR" (PDF) . Journal of Hydrology . 314 ( 1–4 ): 235–245 . Bibcode : 2005JHyd..314..235B . doi : 10.1016/j.jhydrol.2005.04.005 . Archivado (PDF) del original el 19 de octubre de 2016. Recuperado el 31 de enero de 2016 .
  3. ↑ Gaikwad, Pramod (2015). "Sensor de tipo celda galvánica para el análisis de la humedad del suelo". Analytical Chemistry . 87 (14): 7439– 7445. doi : 10.1021/acs.analchem.5b01653 . PMID 26098202 . 
  4. ↑ https://www.sensoterra.com/news/maximizing-crop-health-a-guide-to-soil-moisture-sensors/
  5. ↑ Kevin Handreck. Jardines con bajo consumo de agua , Csiro Publishing, 2008 ISBN 0643094709páginas 79-81
  6. ↑ Dispositivos Decagon " Lista de publicaciones revisadas por pares que utilizan sensores de humedad del suelo Decagon. Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine ". Consultado el 20 de julio de 2015.
  • Wessel-Bothe, Weihermüller (2020): Métodos de medición de campo en la ciencia del suelo. Esta nueva guía práctica para la medición del suelo explica los principios de funcionamiento de los distintos tipos de sensores de humedad (independientemente del fabricante), su precisión, sus campos de aplicación y su instalación, así como las particularidades de los datos obtenidos. También aborda otros parámetros del suelo relacionados con los cultivos.
  • Compendio sobre el agua en el suelo (explicación de los sensores de contenido de agua en el suelo)
  • Monitorización del riego con sensores de humedad del suelo
  • Panorama práctico de la humedad del suelo en 2010
  • Tutoriales de When2Water Sensors sobre el uso de sensores y tensiómetros en la programación del riego.