ES2223122T3 - Deteccion de humedad. - Google Patents
Deteccion de humedad.Info
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Abstract
Se da a conocer un montaje de detección para detectar humedad dentro de un medio permeable insaturado, incluyendo el montaje medios de alteración del perfil (1) para alterar el perfil del flujo dentro de un medio para aumentar el contenido de fluido en puntos del mismo, y medios de detección (4) para detectar el contenido de fluido aumentado. También se da a conocer un procedimiento para detectar humedad dentro de un medio permeable insaturado que incluye la alteración del perfil del flujo dentro de un medio permeable insaturado para aumentar el contenido de fluido en puntos del mismo, y detectar el contenido de fluido aumentado.
Description
Detección de humedad.
Esta invención se refiere a la detección de
humedad.
Tal como se usa en el presente documento, el
término "humedad" tiene un significado amplio y se refiere a
fluidos, particularmente agua, en un medio poroso y/o los solutos
contenidos en ellos.
La invención tiene una aplicación particular,
pero no exclusiva, en procedimientos y aparatos agrícolas para
detectar cuándo se ha aplicado al suelo el riego adecuado y se hará
referencia a tal aplicación con fines ilustrativos. Sin embargo, se
observará que la invención puede utilizarse en otras aplicaciones
que impliquen la detección de humedad.
Se conocen dispositivos que pueden ayudar a los
irrigadores a aplicar el agua de acuerdo con las necesidades de la
planta. Éstos incluyen sensores basados en mediciones eléctricas,
térmicas y de succión matricial (bloques de yeso, sondas térmicas,
sondas de capacitancia y tensiometría), y en mediciones dieléctricas
o de absorción de radiación (reflectometría en el dominio temporal,
dispersión de neutrones). Estos sensores tienen distinto precio,
robustez, precisión y complejidad de funcionamiento.
La presente invención tiene como objetivo
proporcionar una alternativa a los procedimientos y aparatos
conocidos para detectar la llegada de humedad a un punto.
En un aspecto, esta invención consiste, en
términos generales, en un procedimiento para detectar la llegada de
humedad a un punto situado dentro o debajo de la zona radicular de
una planta que crece en un suelo o un medio similar al suelo
permeable no saturado, caracterizado porque el procedimiento
incluye:
la colocación en el punto de unos medios de
distorsión de las líneas de corriente que tienen una superficie que,
en la práctica, no es vertical para distorsionar las líneas de
corriente del flujo de partículas de fluido que se desplazan a
través de un suelo no saturado en el punto para provocar un aumento
del contenido de fluido y para provocar la saturación en el punto
mediante la cual se forma fluido libre en el mismo;
la retención del fluido libre en unos medios de
retención situados bajo la superficie, con unos medios de filtrado
que separan un medio permeable en los medios de distorsión de las
líneas de corriente de los medios de retención y permiten que el
fluido libre se desplace desde el medio permeable hasta los medios
de retención, o desde éstos, dependiendo de la humedad del medio
permeable, incluyendo los medios de retención una cavidad llena de
aire separada del suelo por el filtro o similar de tal forma que los
medios de retención y el medio permeable permanecen conectados
hidráulicamente, tras la retención del fluido libre en los medios de
retención el aire sale desde los mismos a través de un conducto
sustancialmente rectilíneo que se extiende hacia arriba
sustancialmente en vertical desde los medios de retención hasta la
superficie del suelo;
la detección de la presencia del fluido libre
retenido en los medios de retención, indicando así la detección de
la presencia del fluido libre la llegada de humedad al punto; y
la señalización de la presencia del fluido libre
en un punto situado por encima del medio permeable para indicar la
llegada de humedad al punto.
En otro aspecto, la invención consiste en
términos generales en un mecanismo de detección para detectar la
llegada de humedad a un punto situado dentro o debajo de la zona
radicular de una planta que crece en un suelo o un medio similar al
suelo permeable no saturado, caracterizado porque el mecanismo
incluye:
unos medios de distorsión de las líneas de
corriente que tienen una superficie que, en la práctica, no es
vertical para distorsionar las líneas de corriente del flujo de
partículas de fluido que se desplazan a través de un suelo no
saturado en el punto para provocar un aumento del contenido de
fluido y para provocar la saturación en el punto mediante la cual se
forma fluido libre en el mismo;
unos medios de retención situados bajo la
superficie para retener el fluido libre; un conducto sustancialmente
rectilíneo que se extiende hacia arriba sustancialmente en vertical
desde los medios de retención hasta la superficie del suelo para
hacer salir el aire de los medios de retención tras la retención del
fluido libre en los mismos;
unos medios de filtrado que separan un medio
permeable en los medios de distorsión de las líneas de corriente de
los medios de retención y permiten que el fluido libre se desplace
desde el medio permeable hasta los medios de retención, o desde
éstos, dependiendo de la humedad del medio permeable;
unos medios de detección para detectar la
presencia del fluido libre retenido en los medios de retención,
indicando así la detección de la presencia del fluido libre la
llegada de humedad al punto; y medios de señalización para señalizar
la presencia del fluido libre en un punto situado por encima del
medio permeable para indicar que la lluvia o el agua de riego ha
alcanzado la profundidad,
incluyendo los medios de retención una cavidad
llena de aire separada del suelo por los medios de filtrado de tal
forma que la continuidad hidráulica entre la cavidad llena de aire y
el medio permeable se mantiene.
Según se usa en el presente documento, la
expresión "línea de corriente de flujo" se refiere a la
trayectoria seguida por una partícula de fluido que se desplaza a
través de un medio permeable.
Según se usa en el presente documento, la
expresión "fluido libre" se refiere a un fluido que tiene un
contorno libre y que puede ser vertido.
Es preferible que en el procedimiento se incluya
además la emisión de una señal por encima del medio permeable para
indicar que la lluvia o el agua de riego ha llegado al punto.
También es preferible que la superficie sea
cóncava hacia arriba. Preferentemente, la superficie es un
embudo.
También es preferible que el fluido libre formado
tras la saturación dentro del medio permeable quede retenido en los
medios de retención en la base de la superficie no vertical.
También es preferible que la presencia de fluido
libre sea detectada por los medios de detección colocados en los
medios de retención.
También es preferible que los medios de retención
incluyan una cavidad llena de aire.
También es preferible que el mecanismo de
detección incluya un alojamiento que sostenga el embudo y que forme
un espacio entre ellos, en el que los medios de ventilación dan
salida al aire de la cavidad llena de aire a ese espacio.
A fin de que la presente invención pueda ser
entendida y llevada a la práctica con mayor facilidad, a
continuación se hará referencia a los dibujos adjuntos que ilustran
una forma de realización preferida de la invención, en los que:
las figs. 1 y 2 ilustran formas de realización
preferidas de un sensor para planificar el riego de acuerdo con la
presente invención;
la fig. 3 ilustra el resultado de un experimento
de laboratorio en el que el sensor de la fig. 1 fue enterrado a una
profundidad de 50 cm en una arena fina y los resultados comparados
con las mediciones realizadas con reflectometría en el dominio
temporal (TDR), y
la fig. 4 ilustra el resultado de un experimento
en el que el sensor de la fig. 1 fue enterrado en un cultivo de
alfalfa y los resultados comparados con las mediciones realizadas
con TDR.
En términos generales, en una forma de
realización preferida, el sensor de riego de la presente invención
tiene un contenedor en forma de embudo a cuya base está fijado un
sensor que tiene una cuba conductimétrica. En una forma preferida de
la invención, el contenedor es un embudo de plástico y hay un
cilindro de vidrio sinterizado fijado al interior de una cubeta de
latón en la base del cono. La cuba conductimétrica comprende una
cubeta conductora de latón y una clavija conductora larga de latón,
cada una de las cuales está aislada eléctricamente de la otra. La
clavija está montada en el interior del cilindro de vidrio
sinterizado. Estos dos conductores están conectados eléctricamente a
una fuente de corriente alterna que, en la forma de realización
preferida, puede ser un detector de fluido tal como el LM1830
fabricado por National Semiconductor.
Más específicamente, tal como se ilustra en la
fig. 1, la cubeta de latón 13 está situada en la base del contenedor
en forma de embudo 11. El cilindro de vidrio sinterizado 12 está
situado en el interior de la cubeta de latón 13. Un tapón de caucho
17 tapona el extremo superior del cilindro de vidrio sinterizado 12
y tiene unos orificios perforados para hacer pasar la clavija de
latón 14 y el tubo de ventilación 16. Unos hilos eléctricos 18 están
conectados a la cubeta de latón 13 y a la clavija de latón 14. Un
compuesto obturador impermeable 15 aplicado al tapón de caucho 17
aísla eléctricamente la clavija de latón 14 y su conexión eléctrica
del suelo. El tubo de ventilación 16 se prolonga hasta la superficie
del suelo.
En otra forma de la invención ilustrada en la
fig. 2, el sensor de riego 21 tiene un contenedor 20 sustancialmente
en forma de copa de vino para optimizar la convergencia del flujo
hacia el contenedor y minimizar la pérdida debida a la
capilaridad.
Un cilindro agujereado 23 está situado en la base
del embudo en forma de copa de vino 20 y queda sellado en su
interior mediante un tapón de caucho 27 que tapona el extremo
inferior del embudo. El tapón 27 tiene orificios perforados para
hacer pasar unas clavijas de latón 24 (que se ilustran alineadas en
la fig. 2 de tal forma que sólo una resulta visible) y el tubo de
ventilación 26. Unos hilos eléctricos 28 están conectados a las
clavijas de latón 24. Un medio poroso 22 encapsula el cilindro 23 en
el extremo inferior del embudo 20. Un aislante impermeable 25
aplicado al tapón de caucho 27 a lo largo de la base del embudo 20
aísla eléctricamente las clavijas de latón 24 y sus conexiones
eléctricas de la humedad. El tubo de ventilación 26 se prolonga
hasta el espacio entre el embudo 20 y la carcasa exterior 29 en la
que se aloja el mecanismo.
A diferencia de la disposición de la fig. 1, en
la que la cuba conductimétrica tiene un respiradero al nivel del
suelo, el tubo de ventilación 26 da salida al aire de la cuba
conductimétrica 23 a la cámara de aire que hay entre el embudo 20 y
la carcasa exterior 29. Por consiguiente, ninguna parte del
mecanismo sobresale de la superficie, evitando así los problemas de
siega que conlleva la forma de realización de la fig. 1, en caso de
estar situado en una zona de césped.
Los contenedores pueden tener diversos tamaños
para adecuarse a distintos tipos de suelo.
Si la energía potencial de fondo producida
durante el riego es aproximadamente la misma que la energía
potencial mínima necesaria para producir la saturación en la cubeta
porosa, el sensor puede tardar un tiempo inaceptablemente largo en
dispararse. Para superar esta limitación, una forma de la invención
puede contener medios de succión para producir una succión en el
interior de la cubeta porosa. La succión se puede aplicar de forma
continua o periódica.
En la práctica, el sensor se coloca hacia la
parte inferior de la zona radicular de la planta, y activa una
alarma o una válvula de solenoide cuando el agua de riego se ha
infiltrado hasta la profundidad requerida. El contenedor se rellena
con suelo y se entierra con la abertura del embudo hacia arriba y
dentro o debajo de la zona radicular del cultivo.
Tras el riego, una parte del flujo no saturado
converge en la parte inferior del contenedor, provocando que allí
aumente el contenido de agua. Siempre que el régimen de riego sea
suficiente para producir una energía potencial de fondo superior a
un valor mínimo, el suelo de la base del embudo alcanza la
saturación y el agua se infiltra a través del cilindro poroso para
llenar parcialmente la cuba conductimétrica. El aire desplazado al
entrar el agua en la cuba conductimétrica pasa a la superficie a
través del tubo de ventilación en el caso de la forma de realización
de la fig.1, o al espacio entre el embudo y su carcasa en la forma
de realización de la fig.2.
La cuba se activa en cuanto hay agua presente en
la cubeta y se activa una alarma o una válvula de solenoide para
cortar el riego. A lo largo de un periodo de algunas horas, al ir
secándose el suelo, el agua de la cuba se vuelve a retirar hacia el
suelo por la succión capilar y el sensor vuelve a su ajuste inicial
preparado para un futuro riego.
La señal de salida procedente del detector de
fluidos puede conectarse a un microprocesador que controle el plan
de riego o puede funcionar aisladamente, mediante lo cual el
irrigador responde a una alarma cortando el riego.
Aunque los principios funcionales subyacentes a
los aspectos generales de la invención se apreciarán fácilmente, a
continuación se dará una explicación más detallada de algunos
aspectos teóricos y de funcionamiento de las dos formas de
realización preferidas de las invenciones ilustradas en las figs. 1
y 2. Sin embargo, éstas no han de interpretarse como limitaciones de
la invención de por sí.
Según se indica anteriormente, los contenedores
pueden tener diversos tamaños para adecuarse a distintos tipos de
suelo. Considerando las formas de realización de las figs. 1 y 2, el
tamaño máximo del contenedor y su profundidad son dos parámetros que
determinan el rendimiento. En estas formas de realización se debe
señalar también que los lados del contenedor convergen hacia un área
relativamente pequeña y que el contenedor es cóncavo hacia arriba,
convergiendo de ese modo el flujo hacia la parte inferior del
contenedor. Para facilitar esto, los lados del contenedor están
inclinados hacia las líneas de corriente del flujo a cierta
distancia del detector de humedad.
Se puede dar una explicación teórica de las
características funcionales de los detectores de humedad de las
formas de realización que se ilustran haciendo referencia a las
energías potenciales que se ponen en juego.
Se dice que el suelo húmedo tiene una energía
potencial negativa porque se requiere energía para extraer el agua
retenida firmemente por las partículas del suelo. Esta energía puede
medirse como una succión en centímetros o milímetros de agua. Así,
se dice que un vaso de agua con una profundidad de 5 cm tiene una
energía potencial de +5 cm, es decir, una energía positiva
equivalente a la profundidad de agua. Un suelo que está saturado
tiene una energía de 0 cm. Un suelo que está húmedo tiene un valor
negativo.
Según se describe anteriormente, el detector se
dispara cuando hay agua libre en la cuba conductimétrica. Si este
disparo puede funcionar para cesar las actividades de riego, la
succión en el suelo que rodea el detector de humedad será típica de
valores hallados por encima del frente de humectación durante el
riego. Hay así una energía potencial de fondo mínima a la que el
detector debe dispararse.
La energía potencial de fondo mínima necesaria
para producir la saturación depende del tamaño del contenedor y
depende ligeramente del tipo de suelo y de la forma del contenedor.
Está determinada por el proceso de convergencia de las líneas de
corriente alrededor de un objeto enterrado provocada por la
interacción de la gravedad y la capilaridad.
Un objeto introducido en un medio permeable
provocará la distorsión de las líneas de corriente. Si el objeto
está configurado hacia arriba, las líneas de corriente se
distorsionarán en el interior del objeto y convergerán. Donde las
líneas de corriente convergen, el contenido de fluido aumenta.
Cuanto mayor sea un objeto específico, mayor será el aumento del
contenido de fluido.
El suelo puede transportar la humedad en
cualquier dirección a través de la succión capilar siempre que no
haya barreras impermeables en el camino, moviéndose la humedad en
cualquier punto a una velocidad que depende del gradiente espacial
en el contenido de humedad y de las propiedades físicas del suelo.
Si el gradiente espacial disminuye introduciendo una barrera parcial
entre el suelo húmedo y el seco, el transporte debido a la
capilaridad disminuirá. Al aumentar la profundidad del contenedor
disminuye el transporte de fluido por capilaridad debido a que los
lados del contenedor constituyen una barrera parcial para el
flujo.
Las dimensiones de los contenedores de las formas
de realización preferidas de la invención que se ilustran fueron
escogidas para que el aumento del contenido de fluido debido a la
convergencia de las líneas de corriente del flujo, tal como el de la
base del contenedor, llegue hasta el punto de saturación.
Los detectores de humedad de las formas de
realización preferidas que se ilustran pueden considerarse como
potenciómetros que se "disparan" a un potencial de energía
concreto.
Como ejemplo, en el riego de suelos agrícolas
estándar con equipo de riego estándar, es deseable que la energía
potencial de fondo negativa mínima sea inferior a -10 cm
aproximadamente. En las formas de realización preferidas que se
ilustran, esto se logra mediante un contenedor que tiene un diámetro
del embudo de 20 cm aproximadamente y una profundidad del embudo de
10 cm aproximadamente.
En resumen, la energía potencial de fondo mínima
necesaria para producir la saturación depende del tamaño del
contenedor y depende ligeramente del tipo de suelo y de la forma del
contenedor. Excepto para contenedores muy pequeños, es generalmente
menor que la energía potencial de fondo que se obtiene cuando un
suelo se irriga con tecnologías de micro riego o aspersores
estándar.
Las formas de realización descritas anteriormente
con referencia a los dibujos sugieren que el embudo se llenará con
el suelo desplazado al cavar el agujero para instalar el sensor.
Otra posibilidad consiste en que el embudo se llene con otro
material poroso que puede cambiar el tiempo de respuesta del
mecanismo de detección. En particular, el embudo puede llenarse con
material de alta conductividad y baja capacidad de retención de agua
para acortar el tiempo de respuesta para cultivos de raíces
superficiales.
La fig. 3 ilustra la evolución del contenido de
agua dentro de una arena fina en un tanque de laboratorio. El eje
horizontal indica el tiempo transcurrido desde el comienzo del
riego. El detector se enterró a una profundidad de 50 cm y el
contenido de agua se determinó usando TDR. El riego se aplicó con un
permeámetro de disco a un régimen de 8,4 litros por hora. El trazo 1
es el contenido de agua medido cerca de la base del embudo, el trazo
2 es el contenido medio de agua en la capa entre la superficie y 45
cm de profundidad y el trazo 3 es el contenido medio de agua medido
en la zona entre 55 y 125 cm de profundidad. La línea discontinua 4
indica el tiempo en que se detectó agua dentro de la cuba
conductimétrica y en que se detuvo el riego. La línea 5 indica el
tiempo en que la última parte del agua de la cuba conductimétrica se
retiró al suelo y el sensor volvió a su ajuste inicial.
La fig. 4 ilustra la evolución del contenido de
agua dentro de un lecho de alfalfa cultivada en suelo arcilloso. El
eje de abscisas indica el tiempo transcurrido desde el comienzo del
riego. El detector se enterró con el sensor a una profundidad de 57
cm y el contenido de agua se determinó usando TDR. El riego se
aplicó con un microdifusor de aspersión a un régimen de 9,5 mm por
hora. El trazo 1 es el contenido de agua medido cerca de la base del
embudo, el trazo 2 es el contenido medio de agua en la capa entre la
superficie y una profundidad de 60 cm y el trazo 3 es el contenido
medio de agua medido en la zona entre 60 y 90 cm de profundidad. La
línea 4 indica el tiempo en que se detectó agua dentro de la cuba
conductimétrica y en que se detuvo el riego. A lo largo de un
periodo de 24 horas después del riego, se aplicó una cantidad
insignificante de agua al suelo situado por debajo del sensor debido
a que el agua aplicada en la superficie (71 mm) quedó retenida en la
capa de 0 a 60 cm y no hay ningún cambio en el contenido medio de
agua en la capa de 60 a 90 cm (trazo 3).
Haciendo referencia al trazo 2, puesto que el
contenido medio de agua en la capa de 0 a 60 cm antes del riego era
28,5% y 24 horas después del riego el contenido medio de agua era
41%, el agua añadida a la capa de 0 a 60 cm fue 75 mm
aproximadamente, es decir (41% - 28,5%) = 12,5% de 600 mm. El
contenido de agua dentro del sensor de riego (trazo 1) cambió
rápidamente en el momento en que se detectó agua en la cuba
conductimétrica y poco después de detenerse el riego el contenido
dentro del sensor disminuyó.
Entre otras formas de realización preferidas y
aplicaciones de la invención se incluyen: (a) planificación de
nutrientes/supervisión de la contaminación, (b) drenaje y rotación
de cultivos y (c) detección de lluvia y control de riego. Éstas se
describen con mayor detalle a continuación:
Para que el sensor del mecanismo de detección se
"dispare", debe retenerse una pequeña cantidad de agua en la
cuba conductimétrica situada en la base del embudo. En una forma de
realización preferida, este agua se extrae a través del tubo de
ventilación y se analizan los nutrientes solubles tales como
nitratos. Los sensores se pueden colocar en la parte inferior de la
zona radicular para supervisar el movimiento de contaminantes
agrícolas tales como sal o pesticidas hacia ríos o masas de agua
subterránea.
La muestra de agua se puede recoger a mano poco
después de dispararse el sensor, o su recogida puede ser automática
mediante la conexión del tubo de ventilación a un tubo de aspiración
y la apertura de una válvula de solenoide como reacción a la
detección de agua en la cuba.
Este procedimiento constituye una mejora con
respecto a los procedimientos de muestreo conocidos que utilizan
ventosas cerámicas conectadas a un tubo de succión o tomando
muestras de suelo, diluyéndolas con agua y filtrándolas.
La cantidad de agua que se mueve bajo la zona
radicular de los cultivos resulta extremadamente difícil de medir
incluso con un equipo sofisticado. Una aproximación útil al drenaje
es el tiempo que una capa de suelo ha estado saturada o cercana a la
saturación. El periodo de tiempo durante el que el sensor detecta
agua en la cuba conductimétrica proporciona esta información.
Esto tiene una aplicación para los regantes y los
agricultores de secano. Por ejemplo, los agricultores de cereal
pueden usar esta aplicación para decidir cuándo pasar de un cultivo
de raíces superficiales a un cultivo de pasto de enraizamiento
profundo una vez que una cierta cantidad de agua haya alcanzado el
subsuelo profundo.
La mayoría de los controladores de riego aplican
agua a un intervalo de tiempo predeterminado. Este intervalo de
tiempo debe ajustarse si llueve antes de un riego programado. Si
llueve lo suficiente como para que el mecanismo detector detecte
agua, el intervalo de riego puede posponerse. Esto impide el riego
en exceso, o el riego durante las lluvias.
Se apreciará que la presente invención tiene
varias ventajas con respecto a los sistemas y procedimientos
conocidos de detección de humedad.
La aplicación de agua en exceso para las
necesidades de la planta constituye un problema de orden mundial. El
exceso de riego derrocha un recurso que escasea y puede contribuir a
la contaminación del agua subterránea cuando el agua que se filtra
por debajo de las raíces de las plantas transporta productos
químicos agrícolas o moviliza sal. El exceso de riego se da
frecuentemente porque el coste y/o la complejidad que supone medir
el agua del suelo para facilitar las decisiones sobre el riego con
conocimiento de causa y el control del riego suele estar por encima
de los recursos o la capacidad de la mayoría de los usuarios del
agua.
El coste y la complejidad aumentan debido a que
resulta difícil realizar medidas precisas in situ del
contenido de agua del suelo. La presente invención supera la
dificultad de medir el contenido de agua en un estado no saturado
forzando la saturación del suelo en un punto dado.
La salida del sensor se activa únicamente cuando
se ha aportado el agua de riego suficiente. Así, no es necesario que
la salida sea interpretada o analizada, tal como ocurre con la
salida de los dispositivos que miden la saturación parcial en lugar
de la total.
Es más, ya que la detección de la saturación es
técnicamente trivial, el sensor de la presente invención es
relativamente barato de fabricar, y es robusto y duradero.
Por supuesto, se comprenderá que mientras que lo
anterior ha sido explicado a modo de ejemplo ilustrativo de la
presente invención, todas estas y otras modificaciones y variaciones
de la misma, como resulta obvio para las personas expertas en la
materia, se consideran dentro del alcance y el ámbito generales de
la presente invención tal como se expone en el presente
documento.
Claims (11)
1. Un procedimiento para detectar la llegada de
humedad a un punto situado dentro o debajo de la zona radicular de
una planta que crece en un suelo o medio similar al suelo permeable
no saturado, caracterizado porque dicho procedimiento
incluye:
la colocación en dicho punto de unos medios de
distorsión de las líneas de corriente (11) que tienen una superficie
que, en la práctica, no es vertical para distorsionar las líneas de
corriente del flujo de partículas de fluido que se desplazan a
través de un suelo no saturado en dicho punto para provocar un
aumento del contenido de fluido y para provocar la saturación en
dicho punto mediante la cual se forma fluido libre en el mismo;
la retención de dicho fluido libre en unos medios
de retención (13) situados bajo dicha superficie, separando unos
medios de filtrado (12) un medio permeable en los medios de
distorsión de las líneas de corriente (11) de los medios de
retención (13) y permitiendo que el fluido libre se desplace desde
el medio permeable hasta los medios de retención (13), o desde
éstos, dependiendo de la humedad del medio permeable, incluyendo los
medios de retención (13) una cavidad llena de aire separada del
suelo por los medios de filtrado (12) o similares, de tal forma que
los medios de retención (13) y el medio permeable permanecen
conectados hidráulicamente, tras la retención del fluido libre en
los medios de retención (13) el aire sale desde allí a través de un
conducto sustancialmente rectilíneo (15) que se extiende hacia
arriba sustancialmente en vertical desde dichos medios de retención
(13) hasta la superficie del suelo;
la detección de la presencia del fluido libre
retenido en los medios de retención (13), la detección de la
presencia del fluido libre indicando así la llegada de humedad a
dicho punto; y la señalización de la presencia de fluido libre en un
punto situado por encima del medio permeable para indicar la llegada
de humedad a dicho punto.
2. Un procedimiento para detectar la llegada de
humedad según la reivindicación 1, y que incluye la emisión de una
señal por encima del medio permeable para indicar que la lluvia o el
agua de riego ha llegado a dicho punto.
3. Un procedimiento para detectar la llegada de
humedad según la reivindicación 1, en el que dicha superficie es
cóncava hacia arriba.
4. Un procedimiento para detectar la llegada de
humedad según la reivindicación 1, en el que el fluido libre formado
tras la saturación dentro del medio permeable queda retenido en unos
medios de retención situados en la base de la superficie no
vertical.
5. Un procedimiento para detectar la llegada de
humedad según la reivindicación 4, en el que la presencia de fluido
libre es detectada por unos medios de detección (14) colocados en
los medios de retención.
6. Un mecanismo de detección para detectar la
llegada de humedad a un punto situado dentro, o debajo de la zona
radicular de una planta que crece en un suelo o un medio similar al
suelo permeable no saturado, caracterizado porque dicho
mecanismo incluye:
unos medios de distorsión de las líneas de
corriente (11) que tienen una superficie que, en la práctica, no es
vertical para distorsionar las líneas de corriente del flujo de
partículas de fluido que se desplazan a través de un suelo no
saturado en dicho punto para provocar un aumento del contenido de
fluido y para provocar la saturación en dicho punto mediante la cual
se forma fluido libre en el mismo;
unos medios de retención (13) situados bajo dicha
superficie para retener dicho fluido libre;
un conducto sustancialmente rectilíneo (16) que
se extiende hacia arriba sustancialmente en vertical desde dichos
medios de retención hasta la superficie del suelo para dar salida al
aire de dichos medios de retención (13) tras la retención del fluido
libre en los mismos;
unos medios de filtrado (12) que separan un medio
permeable en los medios de distorsión de las líneas de corriente
(11) de los medios de retención (13) y permiten que el fluido libre
se desplace desde el medio permeable hasta los medios de retención,
o desde éstos, dependiendo de la humedad del medio permeable;
unos medios de detección (14) para detectar la
presencia del fluido libre retenido en los medios de retención,
indicando así la detección de la presencia del fluido libre la
llegada de humedad a dicho punto; y
unos medios de señalización (18) para señalizar
la presencia del fluido libre en un punto situado por encima del
medio permeable para indicar que la lluvia o el agua de riego ha
alcanzado dicha profundidad,
incluyendo dichos medios de retención una cavidad
llena de aire separada del suelo por los medios de filtrado de tal
forma que se mantiene la continuidad hidráulica entre la cavidad
llena de aire y el medio permeable.
7. Un mecanismo de detección según la
reivindicación 6, en el que dicha superficie es cóncava hacia
arriba.
8. Un mecanismo de detección según la
reivindicación 7, en el que dicha superficie es un embudo.
9. Un mecanismo de detección según la
reivindicación 8, en el que dichos medios de retención incluyen una
cavidad llena de aire.
10. Un mecanismo de detección según la
reivindicación 8, y que incluye un alojamiento (29) que sostiene
dicho embudo y forma un espacio entre ellos, en el que dichos medios
de ventilación dan salida al aire de dicha cavidad llena de aire a
dicho espacio.
11. Un mecanismo de detección según la
reivindicación 6, en el que dichos medios de detección incluyen
medios sensores colocados en los medios de retención.
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