DE10202198A1

DE10202198A1 - Device for measuring matrix potential in material comprises unit for measuring water content, and reference body made from fibers and in contact with measured object

Info

Publication number: DE10202198A1
Application number: DE2002102198
Authority: DE
Inventors: Jinchen Liu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2003-07-31
Also published as: CN1441250A; CN1200263C

Abstract

A device for measuring the matrix potential in a material comprises a unit (2) for measuring the water content, and a reference body (1) made from fibers and in contact with the measured object. Preferred Features: The reference body has at least three round fibers in close contact with each other and running parallel to each other. The fibers are made from hydrophilic materials, preferably glass or plastic, having a diameter of less than 80 microns. The water content in the reference body is determined using electromagnetic waves (Time Domain Reflectometry or Frequency Domain Reflectometry), by the electrical conductivity of the reference body, by the pressure and/or volume of the body, the breaking rate or neutron beams, or by the optical reflection of the body.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Matrixpotentials des Wassers im Material. The present invention relates to a device for determining the matrix potential of water in the material.

Wasser im Material (z. B. im Boden) erfährt Einwirkungen unterschiedlicher Kräfte, die sich in Form von Druck oder Spannung zwischen der Oberfläche des Materials und dem Wasser herrschen. Je nachdem, ob das Wasser auf der Oberfläche des Materials drückt oder von ihr angezogen wird, nehmen die Druckwerte positives oder negatives Vorzeichen an. Das Matrixpotential ist eine der möglichen Druckkräfte. Es entspricht dem Betrag an Arbeit, der verrichtet werden muss, um dem Material eine Mengeneinheit Wasser mit seinen aufgelösten Bestandteilen in einer bestimmten Höhe zu entziehen, und zwar unter Gasdruck und Temperatur dieses Ortes. Water in the material (e.g. in the soil) experiences various forces in the form of pressure or tension between the surface of the material and the Water prevail. Depending on whether the water presses on the surface of the material or from the pressure values assume a positive or negative sign. The Matrix potential is one of the possible compressive forces. It corresponds to the amount of work that must be done to give the material a unit of water with its dissolved To withdraw components at a certain height, namely under gas pressure and Temperature of this place.

Aus DE 39 11 151 A1 ist ein Gerät bekannt, das zum Messen des Matrixpotentials im Boden verwendet werden kann. Dieses Gerät besteht im wesentlichen aus einer in den Boden einzuführenden rohrförmigen und gasdichten Messzelle. Die Messzelle wird anfänglich mit Wasser gefüllt, das nach Einführung in den Boden entsprechend dem im Boden herrschenden Matrixpotential durch einen porösen, flüssigkeitsdurchlässigen Abschnitt der Messzelle in den Boden entweicht. Durch das teilweise Entweichen des Wassers aus der Messzelle entsteht in dieser ein messbarer Unterdruck, der als Maß für das im Boden vorherrschende Matrixpotential verwendet wird. From DE 39 11 151 A1 a device is known which is used to measure the matrix potential in the Floor can be used. This device essentially consists of one in the ground tubular and gas-tight measuring cell to be introduced. The measuring cell is initially used Filled with water, which after introduction into the soil corresponds to that in the soil Matrix potential through a porous, liquid-permeable section of the measuring cell in the Soil escapes. The partial escape of water from the measuring cell creates in this is a measurable negative pressure, which is a measure of what prevails in the ground Matrix potential is used.

Aus DE-OS 16 73 046 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der eine Messung der Bodenfeuchte ermöglicht wird. Das Gerät weist eine in den Boden einzuführende Messzelle auf, in der Elektroden angeordnet sind, die durch ein Dielektrikum mit bekannter Porosität voneinander getrennt sind. Die zwischen den Elektroden vorherrschende Kapazität, deren Größe durch die Art des verwendeten Dielektrikums bestimmt wird, wird durch eine entsprechende Messschaltung ausgewertet. Aufgrund des Eindringens von Bodenfeuchte in das Dielektrikum wird die die Kapazität bestimmende effektive Permitivitätszahl bzw. Dielektrizitätszahl verändert. Die bestimmbare Kapazitätsänderung wird als Maß für die im Boden herrschende Feuchte angesehen. Das in der Messzelle vorgesehene Dielektrikum ist vorzugsweise eine Keramik. From DE-OS 16 73 046 a device is known with which a measurement of Soil moisture is made possible. The device has a measuring cell to be inserted into the floor, in of the electrodes are arranged by a dielectric with known porosity are separated from each other. The capacity prevailing between the electrodes, their size is determined by the type of dielectric used, by a corresponding one Measuring circuit evaluated. Due to the penetration of soil moisture into the dielectric becomes the effective permittivity or dielectric constant that determines the capacitance changed. The determinable change in capacity is used as a measure of the prevailing in the soil Viewed humidity. The dielectric provided in the measuring cell is preferably one Ceramics.

Aus DE-OS 20 04 142 ist eine Vorrichtung zur Messung der Bodenfeuchte bekannt, die ein Dielektrikum aus Quarzsand aufweist, in die Elektroden eines Messkondensators eingebracht sind. Der Messkondensator besteht insbesondere aus einer inneren Stabelektrode und einer diese konzentrisch umgebenden schraubenlinienförmigen Wendel, die als zweite Elektrode dient. Die Stabelektrode ist von einem pulverförmigen Dielektrium umhüllt. Als bevorzugtes Dielektrium wird feinkörniges Aluminiumoxid bzw. feinkörniger Quarzsand vorgeschlagen. From DE-OS 20 04 142 a device for measuring the soil moisture is known, the one Has dielectric made of quartz sand, introduced into the electrodes of a measuring capacitor are. The measuring capacitor consists in particular of an inner stick electrode and a this concentrically surrounding helical coil, which acts as a second electrode serves. The stick electrode is encased in a powdered dielectric. As a favorite Dielectric is proposed fine-grained aluminum oxide or fine-grained quartz sand.

Aus EP 0232 566 A1 ist eine Vorrichtung zur Messung von Feuchtespannung (Moisture Tension) bekannt, die mittels eines kapazitiven Sensors die Dielektrizität eines Materials misst, das mit Boden in Kontakt gebracht wird und in kugelförmiger Form mit einem Durchmesser kleiner als 100 µm vorliegt und dessen dielektrische Eigenschaften eine bekannte Beziehung zur Feuchtespannung aufweisen. Durch Messen der dielektrischen Eigenschaften ist die Feuchtespannung bestimmbar. EP 0232 566 A1 describes a device for measuring moisture tension (moisture Tension), which uses a capacitive sensor to measure the dielectric of a material measures which is brought into contact with the ground and in a spherical shape with one Diameter is less than 100 microns and its dielectric properties are known Have a relationship to moisture tension. By measuring the dielectric properties the moisture tension can be determined.

Aus DE 196 29 745 C2 und US 005898310A ist ein Verfahren zur Bestimmung des Matrixpotentials im Boden bekannt. Dabei wird eine Messzelle, die zwei in ein Dielektrikum eingebettete Elektroden aufweist, in den zu messenden Boden eingeführt. Das Dielektrikum weist eine vorbekannte Beziehung zwischen Wassergehalt und Matrixpotential auf. Durch Bestimmung des Wassergehalts im Dielektrikum kann das Matrixpotential im Boden ermittelt werden. From DE 196 29 745 C2 and US 005898310A a method for determining the Soil matrix potential is known. Here, a measuring cell, the two in a dielectric has embedded electrodes, inserted into the soil to be measured. The dielectric has a previously known relationship between water content and matrix potential. By Determination of the water content in the dielectric can determine the matrix potential in the soil become.

Aus der Schrift "A new soil matric potential sensor based on time domain reflectometry" (Dani Or and Jon M. Wraith: Water Resources Research, Vol. 35, No. 11, Pages 3399-3407, November 1999) ist eine Vorrichtung bekannt, die mit einem TDR-Sensor den Wassergehalt in einer im Boden befindlichen porösen Keramik misst, um das Matrixpotential des Bodens zu bestimmen. A device is known from the document "A new soil matric potential sensor based on time domain reflectometry" (Dani Or and Jon M. Wraith: Water Resources Research, Vol. 35, No. 11, Pages 3399-3407 , November 1999). which uses a TDR sensor to measure the water content in a porous ceramic in the soil in order to determine the matrix potential of the soil.

Es ist bekannt, dass das Matrixpotential in der Land- und Forstwirtschaft, in der Umweltüberwachung, in der Bewässerungssteuerung und im Bautenschutz eine größere Bedeutung hat, als der Wassergehalt. Die Wasserverfügbarkeit für die Pflanzen im Boden sowie die Wasserbewegung im Boden und in anderen Materialien werden nicht durch den Wassergehalt, sondern ursächlich durch das Matrixpotential des Wassers bestimmt. Das Matrixpotential liefert das direkte Kriterium für die Beurteilung der Trockenheit eines Materials. Unabhängig von anderen Eigenschaften des Bodens haben die meisten Pflanzen auf einem Boden mit einem Matrixpotential von kleiner als -1500 Kilopascal kaum Überlebenschancen. Mit einem Wassergehalt von 10 Volumenprozent ist aber unklar, ob Pflanzen auf diesem Boden überflutet oder ausgetrocknet werden, weil die anderen Bodeneigenschaften wie Korngröße, Dichte etc. die Wasserverfügbarkeit für die Pflanzen mitbestimmen. It is known that the matrix potential in agriculture and forestry, in the Environmental monitoring, irrigation control and building protection are of greater importance than the water content. The water availability for the plants in the soil as well as the Water movement in the soil and in other materials is not affected by the water content, but is determined by the matrix potential of water. The matrix potential provides the direct criterion for assessing the dryness of a material. Independently of other properties of the soil most plants have on one soil a matrix potential of less than -1500 kilopascals hardly any chance of survival. With a Water content of 10 percent by volume is unclear whether plants are on this soil flooded or dried out because the other soil properties such as grain size, Density etc. determine the water availability for the plants.

Bei dem aus DE 196 29 745 C2 bekannten Verfahren und bei dem in der Schrift "A new soil matric potential sensor based on time domain reflectometry" (Dani Or and Jon M. Wraith: Water Resources Research, Vol. 35, No. 11l, Pages 3399-3407, November 1999) beschriebenen Sensor geht man davon aus, dass das Matrixpotential in einem im Boden befindlichen Referenzenkörper gleich ist mit dem des Bodens. Bestimmt man das Matrixpotential im Referenzenkörper, so erfährt man auch das Matrixpotential vom Boden. Zur Bestimmung des Matrixpotentials im Referenzenkörper macht man davon Gebrauch, dass der Wassergehalt im Referenzenkörper einen Zusammenhang zum Matrixpotential aufweist. Durch die Bestimmung des Wassergehalts im Referenzenkörper kann das entsprechende Matrixpotential im Referenzenkörper und damit auch im Boden ermittelt werden. In the method known from DE 196 29 745 C2 and in the document "A new soil matric potential sensor based on time domain reflectometry" (Dani Or and Jon M. Wraith: Water Resources Research, Vol. 35, No. 11l, Pages 3399-3407 , November 1999), it is assumed that the matrix potential in a reference body located in the ground is the same as that of the ground. If you determine the matrix potential in the reference body, you also experience the matrix potential from the ground. To determine the matrix potential in the reference body, use is made of the fact that the water content in the reference body is related to the matrix potential. By determining the water content in the reference body, the corresponding matrix potential can be determined in the reference body and thus also in the soil.

Im aus DE 196 29 745 C2 und US 005898310 A bekannten Gerät wird nicht angegeben, wie der Referenzenkörper ausgestaltet werden soll. Die Praxis zeigt aber, dass die Form des Referenzenkörpers für die Qualität des Messgeräts eine entscheidende Rolle spielt. Nicht jede Form ist dafür geeignet. Bei poröser Keramik sind die Poren nicht immer offen (Sackgassen) und miteinander schlecht vernetzt. Als Referenzenkörper bildet poröse Keramik bei Anfeuchten von außen Lufteinschluß in den Poren und bei Austrocknung reißen die Wasserfäden wegen der variierenden Porendurchmesser ab. Daher hat ein Referenzenkörper aus poröser Keramik eine träge Reaktionsgeschwindigkeit auf die Änderung des Matrixpotentials des Messobjekts und damit eine starke Hystherese. In the device known from DE 196 29 745 C2 and US 005898310 A it is not stated how the reference body should be designed. Practice shows, however, that the form of the Reference body plays a crucial role in the quality of the measuring device. Not every Form is suitable for this. With porous ceramics, the pores are not always open (dead ends) and poorly networked with each other. Porous ceramic is used as the reference body Moisture from the outside trapped air in the pores and when it dries out, the water threads tear because of the varying pore diameters. Therefore, a reference body made of porous Ceramics have an inert reaction rate to the change in the matrix potential of the Target and thus a strong hysteresis.

Ein Referenzenkörper aus Kügelchen mit unterschiedlichen Durchmessern hat den Nachteil, dass die Porengrößen und das Porenvolumen nicht stabil sind. Die Wasserbewegungen im Referenzenkörper verändern die Positionen der Kügelchen zueinander und damit auch das Porenvolumen und die Porengrößen. Wassergehalt im Referenzenkörper aus Kügelchen hat deshalb keine zeitlich stabile Beziehung zum Matrixpotential. Geräte mit solchen Referenzenkörpern funktionieren deshalb instabil. A reference body made of beads with different diameters has the Disadvantage that the pore sizes and the pore volume are not stable. The water movements in the body of reference change the positions of the spheres relative to each other and thus also that Pore volume and pore sizes. Has water content in the reference body from beads therefore no stable relationship to the matrix potential over time. Devices with such Reference bodies therefore work unstably.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die einen zeitlich stabilen Zusammenhang zwischen Wassergehalt und Matrixpotential aufweist und schnell auf die Änderung des Matrixpotentials des Messobjekts reagieren kann. It is therefore the object of the present invention to provide a device which has a stable relationship between water content and matrix potential over time and can react quickly to the change in the matrix potential of the measurement object.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Referenzenkörper aus Fasern, vorzugsweise mit einem runden Querschnitt besteht. Die Fasern werden durch Formzwang, Wehen oder Drehen zusammengehalten. Die Porosität (Porenvolumen und Porengröße) solcher Faserbündel lässt sich durch die Einwirkung von Wasser oder durch andere mögliche mechanische Einflüsse nicht verändern. Daher hat der Wassergehalt des Referenzenkörpers eine stabile Beziehung zum Matrixpotential. Zudem sind die Poren immer offen und über die Kontaktstellen zwischen den Fasern miteinander verbunden. Die Einschlussmöglichkeit von Luftblasen wird damit vermieden. This object is achieved in that the reference body is preferably made of fibers with a round cross section. The fibers are forced through shape, contractions or Turning held together. The porosity (pore volume and pore size) of such Fiber bundles can be removed by the action of water or other possible mechanical Don't change influences. Therefore, the water content of the reference body is stable Relationship to the matrix potential. In addition, the pores are always open and over the Contact points between the fibers connected together. The possibility of including This avoids air bubbles.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine stabile Porosität (Porenvolumen und -größe) und damit auch einen stabilen Zusammenhang zwischen Wassergehalt und Matrixpotential. Die Poren sind immer offen und miteinander gut vernetzt. Der Referenzenkörper reagiert daher sehr sensitiv auf die Matrixpotentialänderung des Messobjekts und funktioniert zeitlich stabil. The device according to the invention has a stable porosity (pore volume and size) and thus also a stable relationship between water content and matrix potential. The pores are always open and well interconnected. The reference body reacts therefore very sensitive to the matrix potential change of the measurement object and works in time stable.

Die Erfindung und insbesondere die bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden unter anderem unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen: The invention and in particular the preferred embodiments of the invention will be in the following, inter alia, with reference to the accompanying drawings explained. The drawings show in detail:

Fig. 1 schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform mit eingeführten Stabelektroden für die erfindungsgemäße Vorrichtung Fig. 1 shows a schematic representation of a possible embodiment with inserted stick electrodes for the device according to the invention

Fig. 2 Vergrößerungsausschnitt einer möglichen Aufführung des erfindungsgemäßen Referenzenkörpers Fig. 2 enlarged section of a possible performance of the reference body according to the invention

Fig. 3 schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform mit einer eingeführten Stabelektrode und einer Kreiselektrode Fig. 3 shows a schematic representation of a possible embodiment with an inserted stick electrode and a circular electrode

Fig. 4 schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform mit einer Planarelektrode Fig. 4 shows a schematic representation of a possible embodiment with a planar electrode

Fig. 5 schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform für Wassergehaltsbestimmung im Referenzenkörper über Volumen- bzw. Druckmessung Figure 5 is schematic representation of a possible embodiment for determination of water content in the references body via volume or pressure measurement.

Fig. 6 schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform für optische Wassergehaltsbestimmung im Referenzenkörper Figure 6 is schematic illustration of a possible embodiment for optical determination of water content in the references body.

Fig. 1 zeigt in schematischer Weise eine mögliche Ausführungsform für die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus einem Referenzenkörper (1) sowie einer Messvorrichtung (2) für die Bestimmung des Wassergehalts im Referenzenkörper und einer Einheit (4) für Datenaufnahme bzw. -auswertung, wobei diese über ein Kabel (5) oder über eine kabellose Verbindung mit der Messvorrichtung (2) in Kontakt steht. Fig. 1 shows schematically a possible embodiment for the device according to the invention. The device consists of a reference body ( 1 ) and a measuring device ( 2 ) for determining the water content in the reference body and a unit ( 4 ) for data acquisition and evaluation, which is connected via a cable ( 5 ) or a wireless connection to the Measuring device ( 2 ) is in contact.

Der Referenzenkörper (1) besteht aus Fasergruppen (Fig. 2, 12 und 11), die abschnittsweise aus einzelnen runden Fasern durch Formzwang, Weben bzw. Drehen zusammengehalten werden. Die Fasern (13 bzw. 14) in einer Gruppe haben den gleichen Durchmesser und stehen miteinander in direktem Kontakt. Die Faserdurchmesser verschiedener Gruppen können unterschiedlich sein. Zwischen den Fasern entstehen Poren (15, 16), die Wasser aufnehmen können und eine stabile und offene Form haben. The reference body ( 1 ) consists of fiber groups ( Fig. 2, 12 and 11), which are held together in sections from individual round fibers by constraint, weaving or turning. The fibers ( 13 or 14 ) in a group have the same diameter and are in direct contact with each other. The fiber diameters of different groups can be different. Pores ( 15 , 16 ) are formed between the fibers, which can absorb water and have a stable and open shape.

Es ist von Vorteil, wenn die Fasern zu einander parallel verlaufen und in Bündel gehalten werden. Die parallel verlaufenden Fasern bilden die kleinsten und die stabilsten Poren. Verlaufen die Fasern zueinander nicht parallel, dann ist es wichtig, dass sie so zusammengehalten werden, dass sie zeitlich, auch unter Einfluss von Wasser, formstabil bleiben. It is advantageous if the fibers run parallel to one another and are held in bundles become. The parallel fibers form the smallest and the most stable pores. If the fibers are not parallel to each other, it is important that they are held together in this way that they remain dimensionally stable, even under the influence of water.

Die Fasern (13 und 14) bestehen vorzugsweise aus hydrophilen Materialien, die aus Glas, Kunststoffen, Metallen, Keramik sein können. The fibers ( 13 and 14 ) preferably consist of hydrophilic materials, which can be made of glass, plastics, metals, ceramics.

Um die Wasserkapazität des Referenzenkörpers (1) zu erhöhen, können die Fasern (13, 14) auch hohl sein. Der Querschnitt der Poren in den Fasern kann neben runder Form auch andere Formen annehmen. In order to increase the water capacity of the reference body ( 1 ), the fibers ( 13 , 14 ) can also be hollow. The cross-section of the pores in the fibers can take on other shapes besides being round.

Der Referenzenkörper weist ferner ein wasserdurchlässiges Netz (3) auf, um die Fasergruppen vor Beschädigung von außen zu schützen. Falls die Wassergehaltsbestimmung elektromagnetisch erfolgt, ist ein metallisches Netz (3) von Vorteil. Dies ermöglicht die Abschirmung elektromagnetischer Strahlungen und begrenzt die Bestimmung des Wassergehalts nur innerhalb des Referenzenkörpers. The reference body also has a water-permeable network ( 3 ) in order to protect the fiber groups from external damage. If the water content is determined electromagnetically, a metallic mesh ( 3 ) is an advantage. This enables the shielding of electromagnetic radiation and limits the determination of the water content only within the reference body.

Durch Kombination der Fasergruppen (11 bzw. 12) mit unterschiedlichen Faserdurchmessern lassen sich unterschiedliche Porosität (Porengröße und -volumen) des Referenzenkörpers und damit auch unterschiedliche Zusammenhänge zwischen Wassergehalt und Matrixpotential herstellen. Auf diese Weise kann der Messbereich und die Sensitivität der Vorrichtung an die individuellen Anforderungen angepasst werden. By combining the fiber groups ( 11 or 12 ) with different fiber diameters, different porosity (pore size and volume) of the reference body and thus also different relationships between water content and matrix potential can be produced. In this way, the measuring range and the sensitivity of the device can be adapted to the individual requirements.

Die Bestimmung des Wassergehalts im Referenzenkörper kann durch unterschiedliche Verfahren und Vorrichtungen erfolgen. Bekannt sind z. B. Wassergehaltsbestimmung über elektromagnetische Wellen, Neutronenstrahlen, elektrische Leitfähigkeit, Druck, Volumen, nukleare magnetisch Resonanz von H-Ionen, Gravimetrie und optische Reflexion sowie Wärmekapazität. The water content in the reference body can be determined by different methods Methods and devices are carried out. Are known for. B. Determination of water content via electromagnetic waves, neutron beams, electrical conductivity, pressure, volume, nuclear magnetic resonance of H ions, gravimetry and optical reflection as well Heat capacity.

Die Ausbereitung der elektromagnetischen Wellen in einem Material wird vom Wassergehalt in dem Material beeinflusst. Auf diesem Effekt beruht eine Reihe gängiger Verfahren zur Bestimmung des Wassergehalts, wie z. B. Time Domain Reflectometry (TDR), Frequency Domain Reflectometry (FDR) und Bestimmung der Permitivität. Sie arbeiten mit unterschiedlichen Frequenzen von Radiowellen bis zur Infrarotstrahlung. The preparation of the electromagnetic waves in a material is carried out by the Influences water content in the material. A number of common methods are based on this effect to determine the water content, such as. B. Time Domain Reflectometry (TDR), Frequency Domain reflectometry (FDR) and determination of the permittivity. You work with different frequencies from radio waves to infrared radiation.

Wassergehaltsbestimmung im Referenzenkörper über elektromagnetische Wellen, Neutronenstrahlen und elektrische Leitfähigkeit kann nach einer der in Fig. 1, 3 und 4 schematisch dargestellten Anordnungen erfolgen, wobei die Anzahl und die Form der Elektroden nach messtechnischen Erwägungen unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Water content determination in the reference body via electromagnetic waves, neutron beams and electrical conductivity can be carried out according to one of the arrangements shown schematically in FIGS. 1, 3 and 4, the number and shape of the electrodes being able to be designed differently according to measurement considerations.

Wassergehaltsänderung im Referenzenkörper ruft auch Volumenänderungen hervor. So kann der Wassergehalt im Referenzenkörper auch über Druck- oder Volumenmessung ermittelt werden. Hierzu zeigt Fig. 5 eine mögliche Ausführungsform. Der Referenzenkörper (1) wird in einem formfesten, zumindest abschnittsweise wasserdurchlässigen Gehäuse (82) untergebracht. Die Volumenänderung im Referenzenkörper wird direkt über die Übertragungsvorrichtung (84, 81) auf den Drucksensor (83) übertragen, der die Druckänderung im Referenzenkörper (1) registriert und über eine Verbindung (5) an den Datenspeicher (4) weiter gibt. Anstelle des Drucksensors (83) kann hier auch ein Wegsensor angeordnet sein, der dann statt Druck die Volumenänderung des Referenzenkörpers (1) direkt misst. Changes in the water content in the reference body also cause changes in volume. In this way, the water content in the reference body can also be determined via pressure or volume measurement. For this purpose, Fig. 5 shows a possible embodiment. The reference body ( 1 ) is accommodated in a dimensionally stable, at least partially water-permeable housing ( 82 ). The change in volume in the reference body is transmitted directly via the transmission device ( 84 , 81 ) to the pressure sensor ( 83 ), which registers the pressure change in the reference body ( 1 ) and passes it on to the data memory ( 4 ) via a connection ( 5 ). Instead of the pressure sensor ( 83 ), a displacement sensor can also be arranged here, which then measures the change in volume of the reference body ( 1 ) directly instead of pressure.

Ferner ist es möglich, den Wassergehalt im Referenzenkörper optisch zu bestimmen. Hierzu zeigt Fig. 6 eine mögliche Ausführungsform mit dem Lichtstrahl (7) zum Referenzenkörper (1) sowie mit dem reflektierten Lichtstrahl (8) zum Lichtdetektor. It is also possible to optically determine the water content in the reference body. 6 this is shown in Fig., A possible embodiment with the light beam (7) for references body (1) as well as with the reflected light beam (8) to the light detector.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, den Wassergehalt im Referenzenkörper zu messen. Auch wenn dies hier nicht aufgeführt ist, ist es für einen Fachmann oder eine Fachfrau ersichtlich, den angegebenen Referenzenkörper mit einer den Wassergehalt bestimmenden Vorrichtung zu kombinieren, um den Wassergehalt im Referenzenkörper und damit auch das Matrixpotential zu messen. There are a variety of ways to increase the water content in the reference body measure up. Even if this is not listed here, it is for a specialist or a Expert can be seen, the specified reference body with a water content to combine determining device to the water content in the reference body and thus to measure the matrix potential.

Claims

1.Device for measuring the matrix potential in the material with a device which measures the water content and a reference body which is brought into contact with the measurement object and allows water to penetrate, the relationship between water content and matrix potential in the reference body being known in advance is characterized in that that the reference body consists of fibers at least in sections.

2. Device according to claim 1, characterized in that the reference body there is at least 3 round fibers in close contact with each other.

3. Device according to claim 1 to 2, characterized in that the fibers preferably run parallel to each other.

4. The device according to claim 1 to 3, characterized in that the fibers hydrophilic materials, preferably glass or plastic.

5. The device according to claim 1 to 4, characterized in that the fibers a Have a diameter of less than 80 µm.

6. The device according to claim 1, characterized in that the water content in Reference body through the use of electromagnetic waves (Time Domain Reflectometry (TDR), Frequency Domain Reflectometry (FDR)) is recorded.

7. The device according to claim 1, characterized in that the water content in Reference body by determining the electrical conductivity of the Reference body is detected.

8. The device according to claim 1, characterized in that the water content in Reference body by determining the pressure or volume of the reference body is measured.

9. The device according to claim 1, characterized in that the water content in Reference body by determining the deceleration rate of the neutron beams (Neutron probe) is detected.

10. The device according to claim 1, characterized in that the water content in Reference body by determining the optical reflection of the reference body is recorded.