કેપેસિટીવ સોઇલ સેન્સર: એક ખર્ચ-અસરકારક "ભેજ વલણ મોનિટર"

કેપેસિટીવ સોઇલ સેન્સર્સ એ આધુનિક માટી ભેજ માપનમાં સૌથી સામાન્ય તકનીકોમાંની એક છે (સામાન્ય રીતે ફ્રીક્વન્સી-ડોમેન રિફ્લેક્ટોમેટ્રી (FDR) ના પ્રકાર સાથે સંબંધિત). મુખ્ય સિદ્ધાંત એ છે કે જમીનના ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંકને માપીને પરોક્ષ રીતે તેની વોલ્યુમેટ્રિક ભેજ સામગ્રી મેળવવી. પાણીનો ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક (લગભગ 80) જમીનમાં અન્ય ઘટકો (હવા માટે લગભગ 1 અને માટી મેટ્રિક્સ માટે લગભગ 3-5) કરતા ઘણો વધારે હોવાથી, જમીનના ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંકમાં એકંદર ફેરફાર મુખ્યત્વે ભેજ સામગ્રી પર આધાર રાખે છે.

તેની મુખ્ય વિશેષતાઓ નીચે મુજબ છે:
I. મુખ્ય શક્તિઓ અને ફાયદા
૧. ઓછી કિંમત અને લોકપ્રિય બનાવવા માટે સરળ
ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા સમય-ડોમેન રિફ્લેક્ટોમેટ્રી (TDR) સેન્સરની તુલનામાં, કેપેસિટીવ સેન્સરમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો અને ઉત્પાદન ખર્ચ ઓછો હોય છે, જે તેમને સ્માર્ટ કૃષિ અને બગીચા સિંચાઈ જેવા મોટા પાયે જમાવટની જરૂર હોય તેવા સંજોગોમાં વ્યાપકપણે લાગુ કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

2. અત્યંત ઓછો વીજ વપરાશ
કેપેસિટીવ માપન સર્કિટમાં ખૂબ જ ઓછો વીજ વપરાશ હોય છે અને તે લાંબા ગાળાના ફિલ્ડ મોનિટરિંગ અને બેટરી અને સોલાર પેનલ દ્વારા સંચાલિત ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ એપ્લિકેશન માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે. તેઓ મહિનાઓ કે વર્ષો સુધી સતત કાર્ય કરી શકે છે.

૩. લાંબા સમય સુધી તેનું સતત નિરીક્ષણ કરી શકાય છે
મેન્યુઅલ ઓપરેશનની જરૂર હોય તેવી સૂકવણી પદ્ધતિની તુલનામાં, કેપેસિટીવ સેન્સરને જમીનમાં દાટી શકાય છે જેથી ધ્યાન વગર, સતત અને સ્વચાલિત ડેટા સંગ્રહ કરી શકાય, અને જમીનની ભેજની ગતિશીલ પરિવર્તન પ્રક્રિયા, જેમ કે સિંચાઈ, વરસાદ અને બાષ્પીભવનનો પ્રભાવ કેપ્ચર કરી શકાય.

4. કદમાં કોમ્પેક્ટ અને ઇન્સ્ટોલ કરવા માટે સરળ
સેન્સર સામાન્ય રીતે પ્રોબ તરીકે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. માપન સ્થાન પર ફક્ત એક છિદ્ર ખોદી કાઢો અને પ્રોબને જમીનમાં ઊભી રીતે દાખલ કરો, જેનાથી માટીની રચનાને થોડું નુકસાન થશે.

૫. સારી સ્થિરતા અને કોઈ કિરણોત્સર્ગીતા નહીં
ન્યુટ્રોન મીટરથી વિપરીત, કેપેસિટીવ સેન્સરમાં કોઈપણ કિરણોત્સર્ગી સ્ત્રોતો શામેલ નથી, વાપરવા માટે સલામત છે, અને તેમને ખાસ પરવાનગી અથવા સુરક્ષાની જરૂર નથી.

૬. અવિભાજ્ય અને બુદ્ધિશાળી
સંપૂર્ણ માટી ભેજ દેખરેખ નેટવર્ક બનાવવા માટે ડેટા કલેક્ટર્સ અને વાયરલેસ ટ્રાન્સમિશન મોડ્યુલ્સ (જેમ કે 4G/LoRa/NB-IoT) સાથે સંકલન કરવું ખૂબ જ સરળ છે. વપરાશકર્તાઓ મોબાઇલ ફોન અથવા કમ્પ્યુટર પ્લેટફોર્મ દ્વારા રીઅલ ટાઇમમાં ડેટા દૂરસ્થ રીતે જોઈ શકે છે.

II. મર્યાદાઓ અને પડકારો
માપનની ચોકસાઈ ઘણા પરિબળોથી પ્રભાવિત થાય છે:
માટીની રચનાનો પ્રભાવ: માટી, લોમ અને રેતાળ માટી માટે કેલિબ્રેશન વણાંકો અલગ અલગ હોય છે. ફેક્ટરી છોડતી વખતે સેન્સર સામાન્ય રીતે પ્રમાણભૂત રેતી અને માટીથી કેલિબ્રેટેડ કરવામાં આવે છે. વિવિધ રચનાવાળી જમીનમાં સીધો ઉપયોગ ભૂલો પેદા કરશે.
માટીની વિદ્યુત વાહકતા (ખારાશ) નો પ્રભાવ: કેપેસિટીવ સેન્સર માટે આ ભૂલના મુખ્ય સ્ત્રોતોમાંનું એક છે. જમીનમાં રહેલા મીઠાના આયનો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોમાં દખલ કરી શકે છે, જેના કારણે માપેલા મૂલ્યો વધુ હોય છે. ખારાશવાળી જમીનમાં, માપનની ચોકસાઈ નોંધપાત્ર રીતે ઘટશે.
માટીના સંકોચન અને છિદ્રાળુતાનો પ્રભાવ: ચકાસણી માટીના નજીકના સંપર્કમાં છે કે નહીં અને જમીનમાં મોટા છિદ્રો કે પથ્થરો છે કે નહીં તે બધું માપનના પરિણામોની ચોકસાઈને અસર કરશે.
તાપમાનનો પ્રભાવ: તાપમાન સાથે ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક બદલાય છે. ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સેન્સરમાં વળતર માટે બિલ્ટ-ઇન તાપમાન સેન્સર હોય છે, પરંતુ વળતર અસર મર્યાદિત હોય છે.

2. સ્થળ પર કેલિબ્રેશન જરૂરી છે
ઉચ્ચ-ચોકસાઇ માપન પરિણામો મેળવવા માટે, ખાસ કરીને ચોક્કસ પ્રકારની માટીમાં, સામાન્ય રીતે સ્થળ પર માપાંકન જરૂરી છે. એટલે કે, માટીના નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવે છે, વાસ્તવિક ભેજનું પ્રમાણ પ્રમાણભૂત સૂકવણી પદ્ધતિ દ્વારા માપવામાં આવે છે, અને પછી સ્થાનિક કેલિબ્રેશન સમીકરણ સ્થાપિત કરવા માટે સેન્સર રીડિંગ્સ સાથે સરખામણી કરવામાં આવે છે. ડેટાની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે આ એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે, પરંતુ તે ઉપયોગ ખર્ચ અને તકનીકી થ્રેશોલ્ડમાં પણ વધારો કરે છે.

3. માપન શ્રેણી પ્રમાણમાં સ્થાનિક છે
સેન્સરની માપન શ્રેણી પ્રોબની આસપાસ માટીના મર્યાદિત જથ્થા સુધી મર્યાદિત છે (એટલે ​​કે, સેન્સરનો "સંવેદનશીલ વિસ્તાર"). આ વિસ્તાર સામાન્ય રીતે ખૂબ નાનો હોય છે (થોડા ઘન સેન્ટિમીટર), તેથી માપન પરિણામ "બિંદુ" ની માહિતી રજૂ કરે છે. સમગ્ર ક્ષેત્રની માટીની ભેજની સ્થિતિને સમજવા માટે, બહુવિધ બિંદુઓ સેટ કરવાની જરૂર છે.

4. લાંબા ગાળાની સ્થિરતા અને પ્રવાહ
જો લાંબા સમય સુધી માટીમાં દાટી દેવામાં આવે, તો પ્રોબની ધાતુ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કાટ અથવા રાસાયણિક ક્રિયાને કારણે જૂની થઈ શકે છે, જેના કારણે માપન મૂલ્યો બદલાઈ શકે છે. નિયમિત નિરીક્ષણ અને પુનઃમાપન જરૂરી છે.

II. લાગુ પડતા દૃશ્યો અને પસંદગી સૂચનો
ખૂબ જ યોગ્ય દૃશ્યો
સ્માર્ટ કૃષિ અને ચોકસાઇ સિંચાઈ: જમીનની ભેજની ગતિશીલતાનું નિરીક્ષણ કરવું, ક્યારે સિંચાઈ કરવી અને કેટલું પાણી આપવું તેનું માર્ગદર્શન આપવું, પાણી સંરક્ષણ અને ઉત્પાદનમાં વધારો કરવો.
લેન્ડસ્કેપ ગ્રીનિંગ અને ગોલ્ફ કોર્સ જાળવણી: સ્વચાલિત સિંચાઈ પ્રણાલીઓના મુખ્ય સેન્સર.
વૈજ્ઞાનિક સંશોધન: ઇકોલોજી, હાઇડ્રોલોજી અને હવામાનશાસ્ત્ર જેવા ક્ષેત્રોમાં સંશોધન જેમાં જમીનની ભેજનું લાંબા ગાળાનું અને સતત નિરીક્ષણ જરૂરી છે.
ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય આપત્તિની પૂર્વ ચેતવણી: ભૂસ્ખલનના જોખમોની ચેતવણી આપવા માટે ઢોળાવ અને રસ્તાના પટ પર જમીનની ભેજનું નિરીક્ષણ કરો.

સાવચેતીપૂર્વક ઉપયોગની જરૂર હોય તેવા દૃશ્યો:
ઉચ્ચ ખારાશ અને ઉચ્ચ આલ્કલી માટીવાળા વિસ્તારોમાં: જ્યાં સુધી ખાસ ડિઝાઇન અને માપાંકિત મોડેલોનો ઉપયોગ ન કરવામાં આવે ત્યાં સુધી, ડેટાની વિશ્વસનીયતા ઓછી હોય છે.
સંપૂર્ણ ચોકસાઈ માટે અત્યંત ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ ધરાવતા મેટ્રોલોજિકલ સર્ટિફિકેશન દૃશ્યોમાં: આ સમયે, વધુ ખર્ચાળ TDR સેન્સર્સ ધ્યાનમાં લેવા અથવા સૂકવણી પદ્ધતિનો સીધો ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડી શકે છે.

સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, કેપેસિટીવ સોઇલ સેન્સર્સ એક "ખર્ચ-અસરકારક" વિકલ્પ છે. ભલે તે પ્રયોગશાળા સ્તરે ચોક્કસ મૂલ્યો પ્રદાન કરી શકતું નથી, તે સૂકાથી ભીના સુધી જમીનના ભેજના સંબંધિત પરિવર્તન વલણ અને પેટર્નને ખૂબ સારી રીતે પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. મોટાભાગના ઉત્પાદન અને વ્યવસ્થાપન નિર્ણયો માટે, આ પહેલાથી જ ખૂબ મૂલ્યવાન છે. તેની લાક્ષણિકતાઓને યોગ્ય રીતે સમજવી અને કેલિબ્રેશનમાં સારું કામ કરવું એ તેનો સારી રીતે ઉપયોગ કરવાની ચાવી છે.

વધુ સોઇલ સેન્સર માહિતી માટે, કૃપા કરીને હોન્ડે ટેકનોલોજી કંપની, લિમિટેડનો સંપર્ક કરો.

વોટ્સએપ: +86-15210548582

Email: info@hondetech.com

કંપની વેબસાઇટ:www.hondetechco.com