امكان‌سنجي ساخت حسگرهاي تدفيني دستگاه TDR و ارزيابي عملكرد آنها در اندازه‌گيري رطوبت خاك

Effort for buried sensors TDR construction and its performance assessment in soil moisture measurement

يكي از مسايل مهم و اساسي در مبحث استحصال آب، آگاهي از بيلان آب و تغييرات رطوبت خاك ميباشد. در حال حاضر، روش‌هاي مختلفي به منظور تعيين رطوبت خاك ابداع شده است. نظر به اين‌كه روش‌هاي متداول اندازه گيري رطوبت خاك بسيار وقتگير مي‌باشند، لذا، استفاده از دستگاه بازتاب زماني امواج TDR4 ، به طور گسترده‌اي در سطح دنيا رايج شده است. در حال حاضر با توجه به گران بودن حسگرهاي تدفيني و نياز به استفاده تعداد زيادي از آنها در طرح‌هاي پژوهشي ، ساخت حسگرهايي كه ضمن دارا بودن دقت بالا در مقايسه با نمونه خارجي، از قيمتي مناسب و نيز قابل خريد به وسيله ساير موسسات علمي كشور برخوردار باشد، از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. به همين منظور، انواع مختلفي از ميله‌هاي استيل براي دسترسي به مناسب‌ترين نوع آن از نظر آلياژ مشابه با نمونه خارجي تهيه شد. نمونه‌هاي ساخته شده در اين مرحله، از طريق اندازه گيري رطوبت خاك و مقايسه نتايج داده‌ها با نمونه خارجي مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه آماري داده‌ها با استفاده از برنامه SPSS بيانگر تشابه مقادير داده‌هاي نمونه ساخته شده با نمونه خارجي در سطح 99 درصد معني‌داري مي‌باشد. در مرحله بعد، نتايج حسگرهاي دست ساز و همچنين نوع خارجي با رطوبت وزني اندازه گيري شده، مقايسه شد. نتايج تحليل‌ها بيانگر عملكرد بسيار مناسب حسگرهاي ساخته شده است. مقايسه آماري داده‌ها با رطوبت وزني نيز در سطح 99 درصد معني‌دار مي‌باشد. بر اين اساس، با توجه با نتايج بدست آمده از پژوهش حاضر، اين امكان وجود دارد تا با توليد حسگرهاي ياد شده، شرايط مطلوبي براي پژوهشگران كشور، در اجراي طرح‌هاي پژوهشي فراهم شود.

The knowledge of water balance and soil moisture variations is one of the important problems in water harvesting issues. At the present, there are different methods available for soil moisture measuring. Considering that the current methods of soil moisture measuring are time consuming, thus using the time-domain reflectometry system is widely used in the world. At the present, by considering high cost of buried sensors and a need to use of many of them in the projects, it is important to construction of sensors with high accuracy compared to foreign sensors with a suitable cost and possible to purchase by other scientific institutes in Iran. Thus, various types of steel rods were provided to reach the most suitable samples. In this step, the measured soil moisture was compared to foreign sample to assess the constructed samples. Statistical analysis using SPSS programme showed a high R2 value (99%) with the similarity of constructed and foreign samples. In the next step, the results of manufactured and foreign type samples were compared to measured soil weigh moisture. The results analysis demonstrates the good function of constructed sensors. Statistical analysis showed high statistical significance and R2 (99%). Based on the results of this research, it is possible to provide a suitable condition for the Iranian researchers to implementation of the projects.