خلاصه اختراع

دستگاه تانسيومتر خاك يك سيستم اندازه گيري مكش خاك است كه مقدار رطوبت خاك را به صورت مكش به كاربر اطلاع ميدهد. استفاده از اين دستگاه براي اندازه گيري ميزان رطوبت خاك علاوه بر كارهاي تحقيقاتي در مزارع بزرگ و پيشرفته نيز متداول است. متخصصين كشاورزي و باغداران از اين ابزار براي اطلاع از وضعيت رطوبت خاك بهره ميبرند. دستگاه تانسيمتر هوشمند خاك از سه بخش الف) كپسول هاي رسي متخلخل در حكم كلاهك رسي، ب)بدنه پلاكسي گلاس و ج) برد مديريت داده مكش خاك ساخته شده است. اين دستگاه نمونه ايراني ندارد و نمونه خارجي آن از نوع آنالوگ است. دانش فني و تكنيك ساخت كلاهك رسي آن پيش از اين در داخل كشور بومي شده است (ثبت اختراع به شماره 79462 مورخ 1392/02/21). اين دستگاه قادر است به كمك برد مديريت داده مكش خاك شرايط بحراني رطوبت خاك براي گياه را به صورت پيامك به كاربر اطلاع رساني نمايد. علاوه براين كاربر در هر زمان كه مد نظر باشد قادر خواهد بود با ارسال پيامك به دستگاه از وضعيت رطوبت خاك محيط مطلع گردد. همچنين اين دستگاه قابليت فرمان باز و بسته شدن به شيربرقي آب را نيز دارد و براي كارگذاري در سيستم هاي پيشرفته آبياري ميتوان از آن استفاده نمود.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

کار دستگاه تانسیومتر خاک، اندازه گیری مکش خاک است و کاربر مقدار مکش خاک را به میزان رطوبت خاک برای تعیین زما آبیاری ربط می دهد. دستگاههای تانسیومتر خاکی که امروزه در شرکت ها تولید می شوند یک سیستم کنترل هوشمند غیر فعال در اندازه گیری مکش خاک بحساب می‌آیند.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

1- طراحي و ساخت دستگاه کنترل هوشمند فعال رطوبت خاک در راستاي تنظیم رطوبت بهينه خاك در حد رطوبت سهل الوصول خاک برای گیاهان.
2- اندازه گیری پیوسته رطوبت و یا مکش خاک بدون حضور کاربر و یا دخالت آن و ارسال آن برای اطلاع کاربر و کمک به اخذ تصمیم درست و به موقع در امر آبیاری
3- کاهش خطر تنش آبی گیاهان به علت عدم اطلاع دقیق از وضعیت رطوبت خاک به ویژه در ایام مسافرت.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

1- پایه اصلی کلاهک دستگاه یک جسم سفالی متخلخل است. چنانچه این قطعات بدون اشباع شدن از آب به دستگاه متصل شوند در حدود ده برابر وزن خود رطوبت در خود ذخیره می کنند. لذا توصیه می شود که کلاهک قبل از اتصال به دستگاه به مدت حداقل نیم ساعت در ظرف آبی به ارتفاع 10-8 سانتی متر غوطه ور شود.
2- درپوش دستگاه طوری طراحی شده است که نقش منبع ذخیره آب به حجم 50 میلی لیتر را داشته باشد.
3- چگونه این دستگاه قادر است فشار مکش خاک را به صورت دیجیتالی اندازه گیری و گزارش نماید؟ شایان ذکر است کلاهک دستگاه طوری ساخته شده است که از یک تراوش کم و پیوسته برخوردار است. میزان تراوش آب از کلاهک رسی تحت کنترل فشار ناشی از مکش خاک و فشار خلا ایجاد شده در منبع آب موجود در بده لوله پلاگسی کلاس تانسیومتر است. با خروج آب از کلاهک تانسیومتر بر مقدار فشار خلا افزوده می‌شود. این مقدار توسط یک برد الکترونیک و سنسور مجهز به قرائت فشار خلا اندازه گیری و از طریق سیم کارت موجود در برد مدیریتی داده ثبت و ضبط و نهایتا به کاربر ارسال می‌شود.این قابلیت مراجعه کاربر برای قرائت تانسیومتر را به دفعات کاهش می دهد.
4- برد الکترونیکی مدیریت داده دستگاه تانسیومتر خاک چه کمکی به مدیریت پیشرفته آبیاری در دنیای مدرن خواهد کرد؟ برهمگان واضح است که اگر مدیر مزرعه یا باغ بزرگی بخواهد اطلاع بیشتر و کامل تری از وضعیت رطوبت زمین خود داشته باشد. لاجرم باید چندین دستگاه در بخش‌های مختلف زمین خود نصب کند. لذا سرکشی به آنها و کسب اطلاعات داده تانسیومتر به روش آنالوگ و یاداشت دستی کار مدیریت رطوبت زمین زراعی را با مشکل مواجه خواهد کرد. درحالی که ماهیت اختراع ما طوری است که امکان کسب اطلاع همزمان از وضیت رطوبت در در هر زمانی را فراهم می‌آورد و چون داده ها دیجیتالی هستند امکان پیاده سازی برنامه کامپیوتری برای صدور فرمان یا علائم هشدار دهنده را دارد و این امتیاز در بین تانسیومتر خاک آنالوگ وجود ندارد.
5- ممکن است مطرح شود که امروزه با استفاده از دستگاه‌های رطوبت سنج متنوعی که در بازار است کسب اطلاع از میزان رطوبت خاک آنهم به صورت دیجیتالی کار آسانی است و این دستگاه مزیت خاصی نسبت به آنها ندارد!!!! درجواب باید گفت که این دستگاه برخلاف دستگاههای رطوبت سنج قادر است میزان مکش خاک را اندازه گیری نماید. بر همگان واضح است که مکش خاک معیار درست تری برای تصمیم گیری آبیاری است. به عنوان مثال رفتار یک گیاه معین در دو خاک شنی و رسی که میزان رطوبت خاک آنها یکسان است با هم کاملا متفاوت است. یعنی رطوبت خاک به تنهایی نمی تواند ملاک خوبی برای آبیاری باشد. لذا بهتر است مقدار مکش خاک ملاک عمل آبیاری در خاک با بافت های متنوع قرار گیرد و این دستگاه این امکان را به خوبی فراهم می‌آورد.