Claims (2)
1. Tensiometer zur Bewässerungssteuerung, gekennzeichnet dadurch, daß ein elektronischer Druckwandler mit steifer Wandlermembran direkt oder über ein Zwischenstück mit der Tensiometerzelle verbunden ist.1. Tensiometer for irrigation control, characterized in that an electronic pressure transducer with rigid transducer membrane is connected directly or via an intermediate piece with the Tensiometerzelle.
2. Tensiometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Ausgangssignal ein analoges Stromsignal ist.2. Tensiometer according to claim 1, characterized in that the output signal is an analog current signal.
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Tensiometer zur Bewässerungssteuerung. Es kann insbesondere in Gewächshäusern zur automatischen Steuerung der Bewässerung und somit zur Realisierung eines optimalen Bewässerungsregimes eingesetzt werden.The invention relates to a Tensiometer for irrigation control. It can be used in particular in greenhouses for the automatic control of irrigation and thus to realize an optimal irrigation regime.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Die optimale Steuerung von Bewässerungsanlagen setzt einen Sensor zur Ermittlung des Wasserbedarfs der Pflanzen voraus. Eine Möglichkeit besteht im Einsatz von Sensoren, die nach dem Tensiometerprinzip arbeiten. Eine einfache Methode basiert auf dem Prinzip der visuellen Ablesung der Saugspannungswerte an einem Unterdruckmanometer und der Auslösung der Bewässerung von Hand. Der hierfür erforderliche Arbeitszeitaufwand und die Diskontinuität des Meßvorganges lassen sich nach Erfindungsanspruch DD WP 203625 durch Einsatz eines Unterdruckmanometers mit Kontaktausgabeeinrichtung vermeiden. Der Einsatz eines Manometers erfordert den Einsatz korrigierender Zeitglieder, da konstruktionsbedingt ein hoher Flüssigkeitsaustausch über die Tensiometerzelle erfolgen muß. Die kontinuierliche rechentechnische Verarbeitung der über ein Manometer gewonnenen Meßwerte ist unmöglich, da die Sollwerteinstellung von Hand am Manometer erfolgen muß und keine analogen Meßwerte ausgegeben werden können. Diesen Nachteil versucht die Erfindungsanmeldung DE OS 2435179 durch mehrere Schaltelemente zu eliminieren, die auf unterschiedliche Schwellwerte eingestellt sind. Praktisch sind 2 oder maximal 4 Schaltelemente einsetzbar. Diese Lösung erfordert neben einem hohen technischen Aufwand einen Umschalter zwischen den Schaltelementen mit fest eingestellten Schwellwerten ohne eine analoge Meßwertausgabe zu ermöglichen und die Nachteile des Manometereinsatzes aufzuheben. Für ein Bewässerungssystem wird in der Patentschrift US 4.548.225 ein Tensiometer beschrieben, das in Abhängigkeit vom Wasservorrat der Nachfülleinrichtung eine begrenzte Zeit ein analoges Signal liefert. Durch die Notwendigkeit des Nachfüllens ist dieses Tensiometer störanfällig und die Zuverlässigkeit der Meßwerte beschränkt.The optimal control of irrigation systems requires a sensor to determine the water requirement of the plants. One possibility is the use of sensors that operate on the Tensiometerprinzip. A simple method is based on the principle of visually reading the suction voltage values on a vacuum gauge and triggering the irrigation by hand. The time required for this work and the discontinuity of the measuring process can be avoided according to claim of the invention DD WP 203625 by using a vacuum gauge with contact output device. The use of a pressure gauge requires the use of correcting timing elements, since, due to the design, a high fluid exchange must take place via the tensiometer cell. The continuous computational processing of the measured values obtained via a manometer is impossible, since the setpoint adjustment must be made manually on the manometer and no analog measured values can be output. This disadvantage seeks to eliminate the invention application DE OS 2435179 by a plurality of switching elements, which are set to different thresholds. Practically 2 or maximum 4 switching elements can be used. This solution requires in addition to a high level of technical complexity, a switch between the switching elements with fixed thresholds without an analog measured value output and to eliminate the disadvantages of the manometer. For an irrigation system, US Pat. No. 4,548,225 describes a tensiometer which, depending on the water supply of the refilling device, supplies an analog signal for a limited time. Due to the need for refilling this Tensiometer is susceptible to interference and the reliability of the measured values is limited.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Tensiometers zur Bewässerungssteuerung, das konstruktiv einfach aufgebaut ist und dabei eine hohe Meßgenauigkeit sowie Zuverlässigkeit und Langzeitkonstanz garantiert.The object of the invention is to provide a tensiometer for irrigation control, which is structurally simple and thereby guarantees a high measurement accuracy and reliability and long-term stability.
Darlegung des Winins der ErfindungPresentation of Winin's invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tensiometer zur Bewässerungssteuerung zu schaffen, das automatisch arbeitet, einen elektrischen Analogausgang besitzt und so eine rechnergestützte Verarbeitung und/oder den direkten Anschluß elektronischer Regler ermöglicht. Es soll eine kurze Reaktionszeit auf Saugspannungsänderungen sowie geringe Hysterese aufweisen.The invention has for its object to provide a tensiometer for irrigation control that works automatically, has an electrical analog output and so a computer-aided processing and / or the direct connection of electronic controller allows. It should have a short reaction time to Saugspannungsänderungen and low hysteresis.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Tensiometer mit einem kleinen Flüssigkeitsvolumen und bsi Saugspannungsänderungen extrem geringer zu bewegender Flüssigkeitsmenge gelöst. Dazu ist eine kleinvolumige Tensiometerzelle entweder über ein optisch transparentes, kurzes Zwischenstück oder direkt mit einem elektronischen Druckwandler verbunden. Die Tensiometerzelle weist eine hohe Wasserdurchlässigkeit auf und ist im wassergesättigten Zustand bis zu einem Druck von 10OkPa für Luft undurchlässig. Der direkte Druckwandleranschluß an die Tensiometerzelle gewährleistet ein extrem geringes Volumen der Tensiometerflüssigkeit. Dadurch werden Kompressibilitätsprobleme der Tensiometerflüssigkeit und des Wandungsmaterials auf ein Minimum reduziert. Der elektronische Druckwandler enthält eine steife Wandlermembran, die schon bei Auslenkungen im μπη-Bereich auswertbare Signale liefert. Der Druckwandler weist eine hohe zeitliche Konstanz auf. Im spritzwasserdicht gekapselten Tensiometerkopf ist neben dem Druckwandler ein Verstärker untergebracht, der die Anpassung des Ausgangssignals an den jeweiligen Einsatzzweck ermöglicht. Das Ausgangssignal kann sowohl eine der Saugspannung des Bodens proportionale Spannung als auch ein proportionaler Strom sein. Das Stromsignal hat den Vorteil, daß weitere Entfernungen zwischen der Einsatzstelle des Tensiometers und der Auswerteeinheit störsicher überbrückt werden können. Der Druckwandler und Verstärker sind temperaturkompensiert und deshalb bei Gewächshaustemperaturen einsetzbar.According to the invention the object is achieved by a Tensiometer with a small liquid volume and bsi Saugspannungsänderungen extremely small amount of liquid to be moved. For this purpose, a small-volume Tensiometerzelle either an optically transparent, short adapter or directly connected to an electronic pressure transducer. The Tensiometerzelle has a high water permeability and is impermeable to water in the water saturated state up to a pressure of 10OkPa. The direct pressure transducer connection to the Tensiometerzelle ensures an extremely low volume of the Tensiometerflüssigkeit. This minimizes the compressibility problems of the tensiometer fluid and the wall material. The electronic pressure transducer contains a stiff transducer diaphragm, which delivers signals that can be evaluated even in the μπη range. The pressure transducer has a high temporal constancy. In the splash-tight encapsulated Tensiometerkopf next to the pressure transducer an amplifier is housed, which allows the adjustment of the output signal to the respective application. The output signal can be both a voltage proportional to the suction voltage of the ground and a proportional current. The current signal has the advantage that further distances between the point of use of the tensiometer and the evaluation unit can be bridged interference-proof. The pressure transducer and amplifier are temperature compensated and therefore can be used at greenhouse temperatures.