ES2314722T3 - Procedimiento y dispositivo para determinar la humedad en un medio. - Google Patents

Abstract

Dispositivo presentando al menos una sonda de medición que se compone de un sensor (3) de temperatura y de un medio (7) para calentar el mismo, así como un circuito compuesto de una electrónica (15) de evaluación y de un aparato (17) de mando, y que sirve para el calentamiento del sensor de temperatura que se puede calentar, y para la determinación del contenido de humedad de un medio que circunda la sonda de medición, caracterizado porque entre la sonda de medición y el medio circundante, está dispuesta una capa intermedia, estando rodeada la sonda de medición por esta capa intermedia de un material (13) absorbente, deformable mecánicamente y aislante térmico, de fibras sintéticas y/o de fieltro.

Description

Procedimiento y dispositivo para determinar la humedad en un medio.

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La invención se refiere a sensores de humedad y a un procedimiento para la medición de humedad en un medio, en especial de tierras.

Mientras que la medición de la humedad relativa del aire, es hoy día posible en forma sencilla, mediante sensores tanto convencionales, como también electrónicos, la medición de la humedad de mezclas, en especial de suelos o sustratos vegetales, es problemática tanto ahora como antes.

Sensores de humedad que trabajen electrónicamente, trabajan en general sobre la base de capas dieléctricas absorbentes de la humedad, que presentan una constante dieléctrica fuertemente dependiente del contenido de agua. Estas capas se colocan entre dos capas de electrodos que forman un condensador de placas, y la variación de la capacidad de este condensador se mide mediante una tensión alterna aplicada.

Este principio es apropiado sobre todo para la medición de la humedad del aire, no obstante no es aplicable para la determinación de la humedad del suelo. Por una parte el sensor tenía que enterrarse en el suelo, teniendo que garantizarse para una determinación eficaz de la humedad, una unión directa permeable a los gases entre el suelo y el sensor, así como también una buena ventilación del sensor. Pero una unión directa permeable a los gases, ofrece dificultades enormes. Puesto que el suelo puede estar no sólo húmedo, sino también mojado, la unión permeable a los gases concebida en general como filtro poroso, entra en contacto directo con el líquido y se obstruye. El filtro se puebla también con bacterias del suelo, y pueden emigrar iones a través del filtro a la zona del sensor, y destruir este. Además, el sensor, incluidos el mando y la electrónica de evaluación, es caro y, por tanto, no apropiado para aplicaciones masivas.

Otros métodos utilizan como magnitud a medir la variación de la resistencia eléctrica con la humedad creciente de un material apropiado absorbente de agua, como yeso o nailon, que se pone en contacto con la tierra circundante, radiación de microondas de determinada frecuencia, que se irradia localmente en el suelo, o sensores capacitivos que mediante un campo eléctrico variable, determinan la constante dieléctrica de la tierra circundante. Todos estos métodos están vinculados, junto con otros inconvenientes, con altos costes y en parte también con alto aparato técnico.

Por consiguiente, hoy día para mediciones en sustratos vegetales, se utilizan en su mayoría sistemas de tensiómetros. Un vaso poroso de arcilla saturado con agua, está conectado estanco al aire, mediante un tubo de plexiglás lleno de agua, a un manómetro para la medición de la depresión. Mediante el contacto del vaso con el suelo, se transmite la depresión existente del agua de suelo, a través del vaso de arcilla, al manómetro, y allí se puede leer. Al decrecer la humedad del suelo, asciende la tensión de la humedad del suelo, que se indica por el manómetro como depresión.

Este principio se utiliza hoy día en especial en el ámbito de medición de la humedad del suelo en establecimientos de jardinería, etc., pero también en sistemas de regadío para plantas de balcones y terrazas, con los inconvenientes siguientes. El cuerpo poroso de medición tiene que estar en contacto directo completamente de plano, con el sustrato circundante y, por tanto, se puede obstruir con facilidad, o también calcificar en caso de agua caliza. Por lo tanto, se tiene que controlar o recambiar continuamente. La reserva de agua necesaria para ello tiene que controlarse y reponerse regularmente. Además, los costes de fabricación de un sensor semejante, son relativamente altos, y están situados en la gama de 30-50

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. Una evaluación electrónica directa está vinculada con un gasto considerable, puesto que para ello, la flexión de la membrana tiene que transformarse en una señal electrónica.

Junto a sensores que aprovechan la retrodifusión y absorción de neutrones como principio de medición, hay todavía una serie de otros principios sensorios. Entre ellos se encuentra también el principio de la medición de la conductividad térmica del suelo. Pero este método no se ha impuesto hasta ahora, a pesar de distintos intentos. Así el documento WO9013812 describe un procedimiento en el que se encuentra tierra en el interior de un cilindro que está provisto con un elemento de caldeo y con un sensor de temperatura. El elemento de caldeo produce un pulso de calor cuyo efecto de calentamiento sobre la tierra, se mide con el sensor de temperatura, y se valora como medida para la humedad. En especial, la propagación del calor se determina fuertemente por el tipo y tamaño de la superficie de contacto entre tierra y sensor, que no se puede definir claramente. También tiene una gran importancia el tipo y porosidad de la tierra.

Otro procedimiento con medición de la conductividad térmica, se describe en el documento JP03061845A2. Aquí, un elemento de caldeo y un sensor de temperatura están dispuestos a una cierta distancia, a lo largo de una varilla de medición. El elemento de caldeo calienta la tierra circundante, y transporta una parte de la energía térmica a través de la tierra circundante, al sensor de temperatura que indica una elevación de temperatura. De esto se puede concluir sobre el contenido en agua del entorno. Tampoco este sensor es eficaz, puesto que no está definida la superficie de separación entre elemento de caldeo y tierra, como tampoco entre sensor de temperatura y tierra.

Para eludir el inconveniente de la superficie de contacto no claramente definible entre suelo y sensor, en el documento DE2536777 se desarrolló un procedimiento en el que la sonda de temperatura se envuelve con una tierra estándar artificial, de manera que esté mejor definida la superficie de separación de la sonda respecto al entorno. Aquí se mide la elevación de temperatura antes y después de un corto pulso de calentamiento, y se recaba la diferencia para la determinación de la humedad del suelo. También es conocido que la tierra estándar se sustituyera por una cerámica porosa.

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Este procedimiento tiene el inconveniente de que la diferencia entre la temperatura inicial y final, sólo depende muy poco del contenido de agua, es decir, la sensibilidad de un procedimiento semejante es muy mala. Además, la misma tierra estándar presenta una alta capacidad térmica y conductividad térmica, lo cual influye en la medición.

En el documento WO 98/52027 se describe un chip barato de silicio que se utiliza también como sensor de humedad. En él la superficie de una membrana de silicio, está cubierta con un material absorbente, para conducir al sensor la humedad del entorno. Las superficies de medición son muy pequeñas, de manera que es completamente fortuita una resistencia de paso sensor-suelo, en caso de una mezcla heterogénea de tierra. Además, en la medición domina la conductividad térmica de la tierra por el material delgado, de manera que la medición no es eficaz debido a una composición (térmica) indeterminada de la tierra circundante.

Asimismo en el documento DE 43 40 775 se reconoce que es importante un buen contacto entre la carcasa del sensor y la tierra. Aquí se propone comprimir las paredes de la carcasa mediante presión en el terreno. No obstante, aquí se compacta localmente el sustrato, y se modifican sus características térmicas. Además, el terreno es compresible con frecuencia y desvía la presión. Si a continuación se seca el sustrato, se puede soltar el sensor, del sustrato lo cual lleva consigo una resistencia térmica fuertemente modificada en la superficie de separación.

Otros procedimientos de medición como se describe, por ejemplo, en el documento US 5,287,734, utilizan una cerámica porosa que se dispone entre un elemento de caldeo y una sonda de temperatura. Si se aspira totalmente la cerámica con agua de la tierra circundante, se modifica el coeficiente de conductividad térmica de la cerámica, lo cual permite sacar conclusiones sobre el contenido de agua de la tierra. El inconveniente de este procedimiento consiste en que la cerámica nunca se enriquece con agua en igual medida, que como lo hace la tierra circundante, puesto que la distribución de los poros absorbentes de agua, se diferencia fuertemente entre tierra y cerámica. Además, se forman inclusiones de aire, puesto que el aire no puede escapar ya más del cuerpo cerámico. Puesto que tan sólo una fracción del volumen de la cerámica está en forma de poros, la sensibilidad es mala. Condicionada por la conductividad térmica rela-
tivamente alta de la cerámica, la conductividad térmica del suelo circundante repercute fuertemente sobre la medición.

Por los motivos arriba citados y, en especial, por causa de los altos costes, hasta ahora no se han impuesto procedimientos ningunos que se basen en el principio térmico de medición..

Es misión de la invención crear un dispositivo para un procedimiento térmico de medición que evite los inconvenientes técnicos arriba citados y, en especial, que se pueda fabricar barato, y que sea eficaz y sensitivo en relación con el contenido de agua del medio circundante.

La misión se resuelve mediante el dispositivo como está definido en las reivindicaciones.

La invención se basa en el principio de medición con una medición dinámica de temperatura. En la punta de una sonda de medición está instalada, por ejemplo, una resistencia eléctrica dependiente de la temperatura, que se calienta brevemente a una temperatura superior. El calentamiento se puede llevar a cabo mediante un elemento adicional de caldeo, o también directamente mediante un resistor.

Para una potencia dada de calentamiento, la punta de la sonda se calienta partiendo de la temperatura ambiente, siendo función la elevación de temperatura, en general de la capacidad térmica del sensor mismo, de la conductividad térmica de un material que envuelve el sensor, así como también de la capacidad térmica y conductividad térmica del medio circundante. Las últimas son a su vez función de la composición del medio circundante, en especial de su contenido de agua. En caso de un diseño favorable del sensor, la parte principal de la energía térmica introducida, se almacena por el momento en la punta del sensor. Si se desconecta el caldeo después de un tiempo determinado, la punta de la sonda se enfría, permitiendo la curva de enfriamiento una declaración sobre la composición del entorno, en especial sobre su contenido de agua.. Por otra parte, la curva de calentamiento puede permitir también una declaración sobre el contenido de humedad del material circundante.

Si el contenido de agua es alto, al calentar la punta de la sonda se calentará más lentamente, y después de desconectar el caldeo, se enfriará muy rápidamente de nuevo a la temperatura ambiente. Si el contenido de agua es bajo, la punta de la sonda se calentará más rápidamente, y se enfriará más lentamente.

Para la evaluación electrónica se pueden recabar en principio diferentes magnitudes a medir, o también combinaciones de ellas. Básicamente se pueden utilizar las siguientes magnitudes a medir:

a)

Elevación de temperatura \DeltaTºK para determinada corriente de caldeo y tiempo de calentamiento: Este principio es conocido de antemano, pero menos apropiado a causa de su baja sensibilidad.

b)

La cadencia de calentamiento en ºK/s al calentar o la cadencia de enfriamiento (ºK/s) después de desconectar el caldeo: Estos valores no son constantes en el tiempo, y tampoco son muy sensibles frente a oscilaciones de la humedad.

c)

La potencia de calentamiento (Ws) necesaria para obtener una determinada elevación de temperatura: Para obtener una alta sensibilidad con este principio, la potencia de calentamiento tiene que aplicarse muy alta, lo cual hace subir el consumo de energía.

d)

El tiempo (s) para adoptar de nuevo una temperatura determinada: Puesto que después de desconectar el caldeo, la temperatura decrece exponencialmente, mediante una selección pertinente de una temperatura umbral, se puede obtener una gran apertura en esta zona de medición y, correspondientemente, una alta sensibilidad de la medición. En ensayos se ha puesto de manifiesto como especialmente ventajoso, este método de la medición del tiempo de enfriamiento. Mediante una selección adecuada del valor umbral, incluso se puede conseguir que la zona de humedad relevante para el mando de la humedad del suelo, se abra de forma especial, de manera que se maximice la sensibilidad. Además, se minimiza la necesidad de energía a causa de sólo un pulso corto de calentamiento. Condicionado por la medición de diferencias de temperatura, la altura de la temperatura ambiente no tiene importancia ninguna.

Para la optimización de la sensibilidad, son ventajosos los criterios siguientes para la punta de una sonda:

-

La zona propiamente dicha del sensor se debería de realizar lo más pequeña posible, puesto que así se minimiza la energía necesaria para el calentamiento, pudiendo obtenerse un almacenamiento intermedio de la energía térmica en la punta, mediante una administración microtérmica del calor.

-

El enlace eléctrico a una resistencia de caldeo, como también a un resistor, debería estar realizado mediante conductores eléctricos de enlace lo más delgados posible, para que por los cables pueda fluir la menor energía térmica posible.

-

El extremo más adelantado de la punta de la sonda debería de estar bien aislado térmicamente frente al resto de la punta de la sonda, puesto que, si no, se calienta una masa térmica demasiado grande, y se falsea correspondientemente el resultado de la medición, es decir, debería de existir una conducción térmica mínima para el soporte de la sonda de medición propiamente dicha y para los cables.

-

La punta de la sonda está provista con una interfaz normalizada en la que se desprende la energía térmica. La interfaz está dispuesta entre el sensor y el entorno, de manera que se elimina, o al menos se reduce fuertemente, una influencia de distintos medios sólidos circundantes, por ejemplo, tipos de suelo, como barro, arena, turba, etc. Una interfaz semejante que puede instalarse en un sensor como envoltura cambiable, está fabricada de preferencia, de un material absorbente, deformable elásticamente, como fieltro, plástico poroso, espuma de poliuretano de poros abiertos, etc., que presente una superficie hidrófila, es de preferencia homogéneo respecto al material y a la densidad, con una conductividad térmica lo más baja posible.

-

La punta de la sonda está expuesta por lo regular a un entorno corrosivo. La punta o toda la varilla del sensor se debería de componer de un material que, o bien él mismo presente una buena protección suficiente contra la corrosión, o también, por ejemplo, se haya hecho resistente a la corrosión mediante una capa protectora aplicada.

-

Una varilla del sensor con sensor instalado, debería de presentar también un diámetro relativamente pequeño, para facilitar la penetración de la varilla en la tierra o en otro sustrato. Por otra parte debería de presentar una resistencia suficientemente alta para que al introducirla no se pueda doblar. Además, es ventajoso, aplicar en el vástago de la varilla de medición una marcación que permita leer la profundidad de penetración.

-

El aluminio es un compromiso muy bueno como material para la envoltura de la punta. Presenta una conductividad térmica relativamente buena para una capacidad térmica relativamente baja, es ampliamente resistente a la corrosión, tiene en especial una superficie hidrófila, y es muy fácil de trabajar. El material es también muy barato. Naturalmente también son posibles otros materiales como, por ejemplo, acero inoxidable, latón, cerámica, etc.

Como ya se ha dicho al comienzo, en la descripción del principio de medición, un elemento necesario de calentamiento puede estar configurado como resistencia de caldeo separada de un resistor o, si no, se emplea al mismo tiempo un resistor como resistencia de caldeo. En el primer caso el mando y registro del valor de la medición, es más sencillo, en el segundo caso no es necesaria resistencia ninguna adicional de caldeo con los correspondientes cables de alimentación. Si se utilizan resistencias separadas, se puede emplear como resistor, un llamado termistor que garantiza una precisión muy alta de medición.

Se ha mostrado que al acoplamiento térmico entre sensor y medio circundante, en especial en sensores que se instalan en un medio sólido, corresponde una gran importancia. En general no se puede obtener ningún resultado reproducible de medición cuando la punta de un sensor se inserta descubierta en un sustrato, puesto que la superficie de separación no está definida con frecuencia, tanto la que afecta al tamaño, como también a la naturaleza. Por consiguiente, es extraordinariamente ventajosa una envoltura correspondiente del sensor, en forma de una interfaz apropiada.

Cerámica con una cierta porosidad es ciertamente apropiada en principio para ello, pero presenta inconvenientes decisivos. Por una parte la cerámica es dura y, por tanto, no se puede adaptar a un entorno de conformación irregular, por ejemplo, tierra. Esto conduce a intervalos de aire y a un tamaño no definido de la superficie de separación. Por otra parte los materiales cerámicos presentan una conductividad térmica (0,15-0,2 W/mºK) unas 5 a 10 veces mayor que el aire (0,024 W/mºK). Esto conduce a que el material circundante, en especial la tierra, también en estado seco, esté mal acoplado térmicamente por el sensor. El sensor "siente" el suelo incluso cuando está seco. De este modo la sensibilidad del sensor influye negativamente. Tendría que elegirse un espesor correspondientemente grueso de capa, entre sensor y tierra, siendo habituales espesores de capa en la gama de 5 a 10 mm. Capas más gruesas pueden incluir zonas que todavía no están llenas con agua, de manera que de estas zonas ya no se puede escapar más el aire. Tales faltas de homogeneidad, falsean la medición. Además, una cerámica porosa sólo puede absorber aproximadamente un 30% de agua. Esto produce una relación máxima de los valores de conductividad de agua y cerámica, de sólo 1,6 (agua y tierra tienen una relación de aproximadamente 2, ó sea, todavía superior). Además, la distribución de los poros en la cerámica es en general muy distinta, frente a la distribución de poros en la tierra. La tierra, en cada caso según el tipo, tiene una distribución muy distinta del tamaño de los poros, Junto a poros muy pequeños, por ejemplo, en porciones de barro, hay también poros muy grandes en sustratos arenosos o en turba. Una cerámica porosa presenta por lo regular solamente poros muy finos, por lo que se aspira total y rápidamente con agua, y se satura también con rapidez, incluso para pequeñas porciones de agua en el sustrato. Por consiguiente en la práctica está siempre saturada con agua, incluso cuando la tierra está ya bien seca. Además, la cerámica no cede agua en la cantidad que correspondería a la humedad efectiva del sustrato. Por lo tanto, una cerámica porosa solamente es apropiada como interfaz propiamente dicha, para zonas muy secas.

A causa de los citados inconvenientes de la cerámica, se emprendió también el ensayo para sustituir esta por una tierra estándar como se cita en el documento DE 2536 777. Esta se sujeta al sensor mediante una red, lo cual es poco practicable. A pesar de una tierra estándar, la superficie de contacto entre sensor y tierra, no está bien definida, y se modifica por el agua que se aporta al regar. La tierra se lava y modifica sus propiedades térmicas. Además, hay que prestar atención a los problemas con la baja sensibilidad de la medición, puesto que siempre se mide la mezcla tierra-agua, y no se puede eliminar la influencia de la tierra.

Los medios circundantes, como sustratos vegetales, son mezclas muy heterogéneas de porciones de poros finos, como barro, etc., porciones con poros de aire de tamaño medio y grande, como turba, compost o también arena, así como piedras pequeñas o también mayores, terrones, etc. Además, están contenidas sustancias orgánicas, como partes de plantas, ácido húmico, etc. Las características térmicas de esta mezcla varían muy fuertemente, en cada caso según la composición, pero también el peso de carga, es decir, la densidad. Así, un sustrato vegetal sacudido suelto, posee menos de la mitad de la conductividad térmica en comparación con un sustrato empaquetado. La conductividad térmica de sustratos secos, varía entre 0,3 y 2 W/mºK. El agua posee una conductividad térmica de 0,6 W/mºK, es decir, no está clara una diferenciación entre sustrato y agua y, por consiguiente, por este motivo una medición térmica como la que se describe en el documento DE 4340775, no es apta para una decisión. Si se mezcla tierra seca con agua de 0-100% de contenido de agua, la conductividad térmica varía entre 0,3 y 0,6 W/mºK, o de 2 a 0,6 W/mºK. No obstante, en la práctica solo se puede combinar aproximadamente 50% de agua con la tierra. La capacidad térmica del terreno está situada en la gama de 1-3 Ws/gºK. El valor para el agua es de 4,18 Ws/gºK y, por tanto, esencialmente superior. Sin embargo, una diferenciación acerca de la diferencia de los valores de la capacidad térmica, no es posible prácticamente, puesto que la conducción térmica domina el acontecimiento. El flujo térmico del sensor al terreno, se determina por la diferencia existente de temperaturas, la resistencia al paso de calor en la superficie de separación, la conductividad térmica del terreno, así como la superficie efectiva a cuyo través puede circular el calor. Estas características de la tierra se deberían de tener pues en cuenta, en el caso de una medición de humedad en tierras, para conseguir resultados fiables de la medición. Esto se consigue, entre otras cosas, utilizando una interfaz apropiada entre sensor y entorno, en la forma de un material optimizado.

Una envoltura o interfaz debería de absorber humedad del medio circundante, y cederla de nuevo a este, de preferencia este proceso debería de corresponder ampliamente a aquel de la tierra, es decir, absorción y cesión de agua deberían de llevarse a cabo análogamente y al mismo tiempo que la tierra. Además, debería de ser mecánica y elásticamente deformable, de manera que se adapte a una superficie no claramente definida de un medio, en especial de una mezcla heterogénea de sustancias y, por ejemplo, compense impresiones de piedras, o espacios intermedios, de tierra, de cascotes en general, etc. La envoltura compensa de este modo también una cierta variación de volumen del medio, por ejemplo, desecando o esponjando. El material utilizado para una envoltura es, además, de poros abiertos, con de preferencia las mismas aberturas de los poros que un medio sólido circundante, y de preferencia fácil de humedecer con agua (hidrófilo). También es ventajosa una baja conductividad térmica y capacidad térmica de la envoltura, puesto que de este modo se aísla térmicamente - en estado seco - un medio, de un sensor. En especial materiales de fibras como, por ejemplo, fieltro, gasa, vellón, géneros de punto o tejidos, son especialmente apropiados a causa de su baja densidad. Materiales sintéticos para envolturas, son especialmente ventajosos, puesto que no se pudren, o sólo lo hacen poco. Materiales de fibras naturales pueden modificar su consistencia cuando se desecan, se encogen y se pueden endurecer. Además, se pudren parcialmente con rapidez. Por el contrario, materiales de fibras artificiales son muy estables de forma y se pudren lentamente o no lo hacen en absoluto. Un material de la interfaz debería de ser de preferencia fácil de preparar, fácil de adquirir y en la forma lo más favorable posible.

Una envoltura está fijada a un sensor, en una forma preferente, pudiendo cambiarse y, en caso necesario se puede cambiar, por ejemplo, al aparecer fenómenos de envejecimiento del material, como calcificación o putrefacción, pero también para su adaptación a otros medios circundantes.

El fieltro se ha puesto de manifiesto en ensayos, como material excelente para la envoltura del sensor. Gracias a su blandura se adapta óptimamente a una superficie irregular de separación, es muy buen absorbente y en estado seco tiene un coeficiente de conductividad térmica muy bajo, es decir, una tierra circundante se aísla muy bien térmicamente, del sensor. Capas de fieltro presentan una conductividad térmica muy pequeña de 0,03 W/mºK, lo cual está situado solamente poco por encima del valor de 0,024 W/mºK del aire, y representan por lo tanto un excelente aislante térmico. Por el contrario, en estado mojado, a causa de la baja densidad del fieltro, es dominante el agua absorbida. Además, los fieltros son materiales muy favorables que también se pueden conseguir en capas gruesas. Los fieltros, y en general los materiales de fibras, en especial materiales del tipo del vellón, tienen la ulterior ventaja de que se puede adaptar la densidad. De este modo se puede adaptar el comportamiento absorbente al de los sustratos de tierra. Si se considera el agua (0,6 W/mºK) en relación con el fieltro (0,03 W/mºK), se obtiene una relación de valores de 20, es decir, con una interfaz de fieltro, se tiene respecto a la tierra una sensibilidad 10 veces mayor, y respecto a la cerámica, todavía superior (unas 12 veces). Un fieltro semejante u otro material correspondiente de la interfaz, se comporta con respecto a las características térmicas, en estado seco, en lo esencial como el aire, y en estado mojado, en lo esencial como agua.

En muchas series de ensayos se han puesto de manifiesto como óptimos, fieltros de fibras sintéticas, ya que estas pueden ser muy resistentes contra hongos y, por tanto, no se pudren, o lo hacen muy lentamente. Determinadas fibras muestran también la característica de absorber agua del entorno con rapidez, pero también ceden al entorno según el desecado de este, sin que se pudiera constatar una diferencia significante en el contenido de agua entre filtro y tierra. Como especialmente ventajosa se ha puesto de manifiesto la utilización de fieltros de fibras de aramida. Ellas reúnen en sí todas las ventajas arriba citadas.

El sensor no sólo se puede emplear para la determinación de la humedad de suelos vegetales, sino también, por ejemplo, para la supervisión de la humedad de mampostería, para la determinación precisa del grado de fraguado del hormigón, etc. Otras posibilidades de empleo están situadas en el ámbito de la supervisión de humectadores de lechos, en el ámbito de las tecnologías de los alimentos, medición del grado de maduración de melones, etc. El sensor, a causa de su manejabilidad, de su realización barata, así como de su alta sensibilidad, es ventajoso también en otros ámbitos de aplicación, por ejemplo, en los que no exista ningún medio circundante no homogéneo, por ejemplo, en determinaciones del punto de rocío o controles del punto de rocío. Tan pronto se alcanza el punto de rocío, se desprende agua en la punta de la sonda, lo cual se manifiesta en una variación de la curva de enfriamiento. El punto de rocío se mide hoy día habitualmente mediante un sistema óptico de medición con un espejo, o con sensores sobre la base de sensores electrónicos de la humedad, que comprueban el punto de rocío, mediante una capa dieléctrica que absorbe humedad. Los dos tipos de sensores son muy caros, están sometidos a ensuciamiento o corrosión, y precisamente no son soportables económicamente para aplicaciones más sencillas. El sensor según la invención descrito arriba, se puede fabricar muy barato y, además, se puede encapsular, de manera que no aparezca ninguna clase de corrosión o degradación. Para mediciones del punto de rocío, el sensor se realiza de forma preferentemente plana. La resistencia de caldeo juntamente con el resistor (resistancia), se pone en contacto térmico y se encapsula, sobre una laminilla de metal. Entre las mediciones el sensor se encuentra a temperatura ambiente. Al elevarse la humedad del aire, o descender la temperatura, la laminilla de metal se cubre de rocío, así si esto se muestra en una elevación de temperatura, se libera calor de condensación. Ya esta elevación de temperatura puede recabarse para la comprobación de la formación de rocío, pudiendo aumentarse esencialmente la precisión de la comprobación mediante una conexión en puente con un resistor protegido contra el depósito de rocío. Además, el sensor se puede calentar pocos grados, y evaluar el curso de la temperatura de la curva de enfriamiento, en forma análoga a las mediciones de humedad.

El principio según la invención se puede utilizar también como sensor anemométrico y sensor pluviométrico. Si el sensor se realiza plano y se emplaza perpendicular a la dirección normal de la lluvia, la superficie puede ser humedecida por la lluvia. Esto puede comprobarse inmediatamente en la curva de medición. La temperatura ambiente no tiene aquí ninguna importancia, puesto que se realiza una medición relativa. Para recibir ya con las primeras gotas de lluvia, una comprobación segura de que llueve, la superficie del sensor comprende una zona preferente de unos 10 cm^{2.}. En una superficie semejante pueden alojarse varios sensores, que se pueden leer conjunta o individualmente.

Básicamente puede emplearse el sensor siempre, cuando se presente una medición dinámica de temperatura, unida con calentamiento activo del sensor.

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Son evidentes las ventajas técnicas de la invención:

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Un encapsulado hermético del sensor, permite el empleo también bajo condiciones ambientales difíciles. Se puede impedir una corrosión del sensor y, por tanto, alargar extremadamente la vida útil.

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La utilización de una interfaz normalizada como, por ejemplo, fieltro entre el sensor y un medio sólido circundante como, por ejemplo, tierra, no sólo es una solución técnicamente muy sencilla y también barata, proporciona también un rendimiento excelente del sensor, a causa de la separación térmica del sensor y del medio circundante.

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En una forma preferente de realización, el sensor no contiene componentes ningunos que se puedan degradar, o que tengan que controlarse rutinariamente y en todo caso, recambiarlos.

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La señal del sensor (variación de la resistencia) es muy fácil de medir y de evaluar mediante un microcontrolador.

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Puesto que se realiza una medición relativa, la temperatura ambiente no tiene ninguna importancia. En una forma preferente de realización, la potencia de caldeo definida eleva la temperatura del sensor prácticamente siempre en el mismo valor, con independencia de la temperatura ambiente reinante.

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El sensor se puede emplazar en el sustrato a cualquier profundidad, es decir, se puede determinar y controlar la humedad directamente en la zona de la raíz de las plantas.

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La potencia de calentamiento es típicamente de 50-500 mW, que tiene que producirse durante un típico tiempo de calentamiento de 5-30 segundos. En caso de mediciones que se realizan habitualmente cada hora, esto quiere decir un consumo medio de energía, muy pequeño.

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Son importantes, en especial, las ventajas económicas. Los costes de fabricación en cantidades en serie, están situados en la zona de 1-2 euros por pieza, lo cual es extremadamente bajo frente a los sensores comunes hoy día. Esto quiere decir que en caso de mayores áreas del suelo a supervisar, pueden emplearse esencialmente más sensores, para iguales costes.

El sensor aquí presentado se puede aplicar de diferente forma y manera. Por ejemplo, para el control de la humedad del suelo sin retroalimentación, el sensor se une, por ejemplo, con una unidad electrónica de evaluación. Para ello se puede fabricar un aparato que permite controlar la humedad de medios sólidos como, por ejemplo, tierra en macetas de flores, macetas de plantas, etc., de manera que se pueda ajustar siempre manualmente la humedad correcta del suelo, por ejemplo, para una planta mediante riego manual.

Se puede realizar una unidad indicadora de distinta forma y manera. Puede estar unida como aparato separado, mediante cables con la sonda o, si no, sonda y electrónica se realizan como una unidad. El suministro de energía se efectúa con ventaja mediante baterías integradas. Si la medición lleva tan sólo algunos segundos, el consumo de corriente es muy bajo.

Puesto que plantas distintas exigen diferente humedad en la zona de la raíz, mediante un conmutador selector integrado, se pueden seleccionar varios grupos de plantas: por ejemplo, plantas xerófilas, normales, plantas de terrenos húmedos. Este ajuste desplaza electrónicamente la zona óptima de humedad en el instrumento indicador. Un indicador propiamente dicho se compone, de preferencia, de una pantalla de LCD [cristal líquido], que también puede contener otros símbolos. Por ejemplo, en caso de una comprobación de saturación de agua en el suelo, o de sequedad, se puede disparar, un símbolo de alarma, por ejemplo, unido con el sonido de un pitido o con una luz roja de alarma. Además, pueden estar integradas indicaciones sobre el estado de carga de las baterías.

Para el control de la humedad del suelo con retroalimentación: Tales sistemas se pueden adquirir en el comercio, pero presentan inconvenientes que están relacionados en principio con los sensores utilizados que no trabajan fiablemente. Además, dependen o bien de una red eléctrica local disponible, con una conducción de alimentación correspondiente estanca a las salpicaduras de agua, y/o bien de una acometida de agua.

El sensor arriba descrito con electrónica de evaluación conectada, permite evitar los inconvenientes arriba citados, y se puede agregar con facilidad y a muy bajo coste, a un circuito de regulación para el mantenimiento constante de la humedad del suelo. Para ello se necesitan en lo esencial, los componentes adicionales siguientes:

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Un circuito electrónico que al bajar de una humedad definida durante un intervalo de tiempo a determinar por la electrónica, dispara una acción, por ejemplo, abre una válvula o pone en funcionamiento una bomba.

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Un sistema de suministro de agua que o bien se compone de una conexión a la red pública de agua, o bien mediante una bomba independiente de preferencia con válvula de retención, se puede surtir de agua de un depósito de reserva de agua.

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Un sistema distribuidor de agua en forma de tubos flexibles, que alimenta agua al suelo, en determinados puntos. Este tubo flexible de distribución, se puede bifurcar también en varias ramas. De este modo, con un solo sistema se pueden suministrar varias macetas. Además, la varilla del sensor se puede utilizar también al mismo tiempo, como tubería de alimentación.

Se ha comprobado como disposición especialmente ventajosa, un sistema que por una parte es independiente de la red eléctrica pública, y por otra parte - cuando sea posible - puede utilizar para el riego, agua de lluvia acumulada. Un ejemplo de un sistema semejante se describe a continuación. Se compone del sensor arriba descrito con electrónica de evaluación. Esta está instalada en una carcasa, que junto a la electrónica contiene también una bomba sumergible. El suministro de corriente se garantiza mediante baterías, una célula solar que está unida con un acumulador mediante una electrónica de carga, o mediante la red eléctrica.

El sistema incluye adicionalmente un conmutador selector mediante el cual se pueden ajustar diferentes tipos de plantas con diferente demanda de agua. El sistema determina mediante el sensor la humedad actual en la zona de la raíz de una planta, a partir de esta calcula una cantidad de agua a suministrar, teniendo en cuenta la demanda de agua de la planta, es decir, un tiempo de funcionamiento para la bomba que durante el tiempo calculado, alimenta agua mediante el sistema distribuidor a la zona de la raíz de la planta. De este modo se eleva la humedad. El sensor determina de nuevo a intervalos definidos de tiempo, por ejemplo, cada hora o cada dos horas, la humedad, y la electrónica de evaluación, mediante un algoritmo regulador, ajusta la humedad a un nivel óptimo para la planta.

En el caso de afluencias de agua por lluvia, la humedad se eleva sin acción externa. Entonces la instalación reguladora no aporta agua adicional ninguna durante un determinado espacio de tiempo, hasta que se baje de la humedad óptima. En caso de un chubasco breve, el agua no se puede infiltrar hasta la zona de la raíz, sino que se evapora de nuevo rápidamente desde la zona superficial. La regulación no se perturba por esto.

Condicionado por los costes extraordinariamente bajos del sensor, también cabe imaginar que varios sensores realicen mediciones en distintos puntos y así, mediante un promedio, logren valores todavía más precisos o, por ejemplo, rieguen más selectivamente la superficie.

Una electrónica puede constatar e indicar también adicionalmente distintas situaciones de alarma, por ejemplo:

"No hay agua disponible": Esta información se puede obtener a partir de la absorción de potencia de la bomba; "acumulador vacío"; "peligro de helada": De todos modos se determina la temperatura del sustrato, como temperatura inicial de un ciclo de medición. Si esta desciende de una temperatura crítica, y el suelo amenaza helarse, se dispara la alarma. Esta alarma indica también que el sistema se tiene que vaciar, para impedir daños por formación de hielo. Por lo demás se puede prever un interruptor "manual in" que sirve para dejar que se conecte la bomba durante un cierto espacio de tiempo, por ejemplo, para vaciar un recipiente de reserva de agua. La integración de un sensor de la luz, por ejemplo, un fotodiodo sencillo, permite la constatación automática del día y de la noche. Esta información se puede utilizar para influenciar adicionalmente el riego durante las horas del día o de la noche.

Si se emplea un depósito de reserva de agua, se puede dotar a este con funciones adicionales:

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Rellenado automático desde la red de agua, mediante un flotador análogo al de la limpieza con agua en un WC.

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Montaje de un sistema de filtros que filtre suficientemente bien el agua a transportar por la bomba, de manera que no puedan tener lugar depósitos en el sistema de bombeo.

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Montaje de un depósito de reserva para fertilizante, en el que se puedan introducir tabletas de fertilizante para un depósito. Esta zona separada puede estar unida con el volumen principal mediante pequeños orificios ajustables en todo caso. Las tabletas de fertilizante se disuelven más lentamente en un volumen pequeño de agua, pero por los orificios se puede infiltrar agua enriquecida con fertilizante, en el depósito principal. De este modo se puede conseguir una aportación muy regular de fertilizante.

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Una tubuladura de carga protegida por un filtro, que sirve para el rellenado manual o, si no, está unida con una instalación de recogida de agua de lluvia.

Gracias a los elementos arriba expuestos, resulta por una parte un montaje y un servicio extremadamente sencillos, para al mismo tiempo una fiabilidad muy alta, y costes muy bajos.

Las características según la invención se representan en detalle, de la mano de las siguientes figuras a título de ejemplo, aquí se muestran:

Figura 1 Un curso típico de la curva de la temperatura en el análisis de la fase de calentamiento.

Figura 2 Un curso típico de la curva de la temperatura en el análisis de la fase de enfriamiento.

Figura 3 Una varilla del sensor representada esquemáticamente.

Figura 4 Una vista en corte de la punta de la varilla del sensor según la figura 3.

Figura 5 Un curso medido de contenido de agua de un mantillo.

Figura 6 Una disposición esquemática con elementos esenciales de un sistema regulador para el riego automático.

Figura 7 Un corte longitudinal de la parte anterior de una varilla del sensor.

Figura 8 El corte longitudinal según la figura 7, con interfaz.

Figura 9 Un corte transversal de la varilla del sensor según la figura 8.

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La figura 1 muestra un curso típico de la curva de la temperatura, en el análisis de la fase de calentamiento, en caso de alta y baja humedad en una muestra de suelo. Una curva 1 muestra el curso de la temperatura para un sustrato con bajo contenido de humedad, otra curva 2, el curso de la temperatura para un sustrato húmedo. A un valor 3 de una temperatura umbral pueden estar así coordinados dos tiempos t_{seco} o t_{húmedo}, correspondiendo a los puntos de corte del valor umbral con las dos curvas 1, 2, y al descender de un tiempo crítico, se dispara una acción.

La figura 2 muestra un curso típico de la curva de la temperatura, con análisis de la fase de enfriamiento, en caso de alta y baja humedad en una muestra de suelo. Una curva 4 muestra una vez más el curso de la temperatura para un sustrato con bajo contenido de humedad, otra curva 5, el curso de la temperatura para un sustrato húmedo. A un valor 6 definido de una temperatura umbral se coordinan una vez más, mediante los puntos de corte del valor umbral con la rama descendente de las dos curvas, dos tiempos t_{seco} o t_{húmedo}, y al sobrepasar un tiempo crítico, se dispara una acción. El valor umbral de temperatura puede, o bien ser constante para todos los grados de humedad, o bien, si no, distinto según cada grado de humedad.

La figura 3 muestra una varilla 7 del sensor con el sensor 8 propiamente dicho en la punta de la varilla del sensor. La varilla 7 del sensor se compone, al menos en la zona del sensor, de un material mal conductor del calor, como plástico, cerámica, etc. En el extremo de la varilla del sensor se reconoce un cable 9 que comprende todas las uniones alámbricas para el calentamiento y para el resistor (no representados en la figura).

La figura 4 muestra un corte de la punta o de la parte anterior de la varilla del sensor según la figura 3. Se reconoce la envoltura 10 de protección en la que están pegados, por ejemplo, mediante un adhesivo 12, el sensor 11 de temperatura y el resistor 11'. El extremo posterior superior de la varilla del sensor, sólo está representado esquemáticamente. El cable 9 se convierte desde la varilla hueca del sensor, a través de un manguito estanco, en un cable aislado y flexible. La punta está provista con un recubrimiento 13 absorbente, por ejemplo, una caperuza de fieltro. También es posible recubrir el sensor de temperatura pegado en su caso, y el resistor, con una interfaz apropiada, y proveer esta con una punta o caperuza reforzada. Una punta semejante sólo presenta de preferencia pocos nervios delgados que conducen a través de la interfaz, y termina en una punta más maciza de preferencia ligeramente puntiaguda. Una punta semejante permite hundir la varilla del sensor en la tierra, sin que sufran daños la interfaz o el resistor.

La figura 5 muestra el curso del contenido de agua, medido con un dispositivo según la invención, en función del tiempo, de una tierra vegetal en una maceta, plantada con una rosa de Navidad. Se reconoce el descenso del contenido de agua o desecado de la tierra. Después del regado posterior crece de nuevo repentinamente el contenido de agua, lo que se hace notar en un ascenso empinado de la curva de medición.

El tiempo entre dos mediciones es de entre 0,5-5 horas, tiempos típicos son entre 1-2 horas.

En el sistema regulador mostrado en la figura 6, para el riego automático, una maceta 21 está sobre un recipiente 16 de reserva de agua. La tapa del recipiente 16 está configurada como artesa 22 colectora para el agua que sale de la maceta. El recipiente de reserva está subdividido mediante una pared 25 filtrante, entrando agua en el recipiente 16 de reserva por una tubuladura 27 de carga. En el lado del recipiente, opuesto al filtro 25, se toma para el riego. De este modo se puede impedir ampliamente un taponamiento de las conducciones, o solamente pequeños volúmenes de agua se pueden mezclar, por ejemplo, con fertilizantes. A la maceta está fijado mediante una fijación 23 mecánica sencilla, por ejemplo un estribo, un aparato 17 de mando. El aparato de mando contiene tanto la electrónica de evaluación para la señal suministrada por el sensor 18, como también una bomba que a través de una tubería 19 de aspiración introduce agua en la maceta 21, por una tubería 20 de distribución. El aparato de mando recibe su energía de una célula 24 solar, y puede contener distintos elementos 26 funcionales e indicadores.

Se comprende por sí mismo, que todo el sistema regulador también puede estar dispuesto de otra manera: por ejemplo, el recipiente 16 de reserva de agua y la maceta 21 con artesa 22 colectora, uno junto a otra, y el aparato 17 de mando al lado, o sobre la maceta. Además, la tubería 20 de distribución se puede subdividir en varias tuberías, de manera que puedan atenderse al mismo tiempo varias plantas.

La figura 7 muestra un corte longitudinal de una zona anterior de otra forma de realización de una varilla del sensor según la invención. En un vástago 50, no dibujado completo, se fija una caperuza 51 terminada en punta, de preferencia de la misma sustancia o con arrastre de forma, de tal manera que en lo posible, no se suelte del vástago tampoco al sacarla de un sustrato comprimido de tierra. La caperuza 51 permite una introducción sencilla del sensor o de la varilla del sensor en un sustrato. El vástago y la caperuza están fabricados, de preferencia los dos, de plástico. La caperuza 51 posee en la zona del sensor una estructura de forma de linterna, es decir, un espacio 59 hueco formado por la caperuza, presenta varios sectores, como mínimo dos, no obstante, de preferencia también tres o cuatro, de manera que la caperuza 51 solamente esté unida con el vástago, con dos o varios nervios 52. De este modo se generan ventanas a cuyo través es accesible el sensor propiamente dicho. El sensor presenta un casquillo 53 metálico de protección, en el que están fundidos en bloque con una masa 56 de relleno, la resistencia 54 de caldeo y el resistor 55, posicionados de preferencia espalda contra espalda. Alambres 57, 57' lo más delgados posible, unen las resistencias con un dispositivo de mando.

Para desviar la menor cantidad posible de energía térmica del sensor, en el vástago 50, el vástago presenta una prolongación en forma de un tubo 60 de pared delgada al que se puede fijar el casquillo 53 de protección, por ejemplo, enchufado y pegado con la masa 56 de relleno. Un agujero 61 de paso existente en el vástago, sirve para la alimentación de los alambres. De este modo, en los costados del vástago, el sensor se aísla térmicamente del entorno también en forma óptima.

La cantidad de calor aportada en el sensor, no se cede inmediatamente al entorno, sino que en su mayor parte se almacena temporalmente en el sensor. Por eso la fijación del casquillo metálico en la parte siguiente del sensor, está realizada como tubo de plástico de pared muy delgada. Esto impide ampliamente un escape de la energía térmica aplicada, a la parte restante de la estructura del sensor. Además, los conductores eléctricos de alimentación para la resistencia de caldeo y para el resistor, se realizan como conductores de cobre muy delgados, que asimismo sólo pueden desviar muy poca energía térmica hacia atrás en la dirección del vástago del sensor. Por este motivo, también la punta del sensor está vaciada con la masa de relleno o con un adhesivo, que no permite ningún contacto térmico directo entre la resistencia 54 de caldeo y el casquillo metálico circundante. La resistencia de caldeo cede la energía térmica a esta masa de relleno que a continuación la hace seguir al casquillo metálico. En este momento se desconecta el calentamiento y el resistor mide ahora el descenso de temperatura mediante la entrega de la energía térmica al fieltro empapado con agua, en el entorno inmediato, como se muestra en las figuras 8 y 9. Aquí la tierra no se calienta - a diferencia de la mayoría de los otros procedimientos de medición -, en este sentido el espesor del fieltro asciende tan sólo a unos pocos milímetros, por ejemplo, en una gama de 2-6 mm, de preferencia 3-5 mm, por ejemplo, 4,5 mm. El espesor se elige de tal manera que se pueda despreciar la influencia del medio circundante sobre la medición, es decir, que sea, por ejemplo, <10%, de preferencia \leq5%. Con el espesor decreciente del filtro, crece la influencia térmica de la tierra, y el sensor se hace insensible, y es influido más fuertemente por el tipo del medio circundante.

Gamas de valores a título de ejemplo, de densidades de fieltros, son 0,05 g/cm^{3} - 0,3 g/cm^{3}, con ventaja 0,1-0,2 g/cm^{3}, por ejemplo, 0,14 g/cm^{3}. En cada caso según la densidad y naturaleza del medio circundante, se puede variar correspondientemente el espesor.

La figura 8 muestra un corte de la parte anterior de la varilla del sensor, con sensor, después de colocar una interfaz. Esta es un material absorbente, deformable mecánicamente con facilidad, con la menor conductividad térmica posible, de preferencia fieltro. En esta forma de realización el material está presentado en la forma de cuatro rodajas apiladas unas sobre otras, presentando tres de estas rodajas 58, 58', 58'', un agujero central en el que está empotrado el sensor lateralmente alrededor. La rodaja 58''' que está situada la más próxima a la punta anterior del sensor, no presenta agujero ninguno. De este modo también se protege con fieltro el fondo del casquillo metálico de protección. La interfaz puede estar acondicionada de otra manera, por ejemplo, de una sola pieza.

En la figura 8 y en la figura 9 mostrada en el corte transversal de la varilla a la altura del sensor, es evidente que el diámetro exterior de las rodajas absorbentes de fieltro es poco mayor que el diámetro exterior del vástago o de la punta de la varilla del sensor, con lo que el material entre los nervios 52, se expulsa a presión en parte, por las ventanas. Esto mejora por una parte el contacto con el sustrato circundante de tierra, con lo que también en caso de tierra suelta, se absorbe bien la humedad, pero también la separación térmica respecto a la tierra, puesto que para un diámetro dado de la varilla del sensor, el espesor de la capa del material absorbente, se eleva todavía alrededor del sensor. En la zona de los nervios se genera, además, una presión del material absorbente en la dirección del sensor, lo cual garantiza un contacto térmico bueno y estable en el tiempo, entre fieltro y sensor. Pero la situación representada en la figura 9, presenta todavía otra ventaja esencial. En las rodajas de fieltro comprimidas parcialmente se producen zonas localmente más densas - en la parte de los nervios -, y menos densas - en la zona de las ventanas -, es decir, un espectro completo de distintos tamaños de poros. De este modo se obtiene una compensación esencialmente mejor de la distribución de los poros en aquel sustrato de tierra, y la medición del contenido de humedad se hace en lo esencial más preciso.

El diseño mostrado de sensor, refleja en forma óptima las exigencias de un procedimiento térmico de medición que funciona también en sustratos reales de tierra. Presenta un posiblemente buen aislamiento térmico del sensor, respecto al entorno, incluso el vástago del sensor y la punta. Gracias a estas medidas y a una elevación tan sólo breve de la temperatura en pocos grados, se consigue que tan sólo la vecindad inmediata del sensor, sea relevante para la medición. Se puede conseguir que en la superficie de separación fieltro-tierra, no se pueda constatar ya más, prácticamente ninguna elevación de temperatura. Además, mediante una interfaz apropiada se consigue una extracción óptima del agua, del entorno. Una superficie de separación apta para la adaptación mecánica, que también encuentre utilización en tierra suelta o en sustratos de grano grueso como, por ejemplo, arcilla esquistosa o roca porosa, para la plantación en especial de azoteas ajardinadas, forma un puente húmedo eficaz. Gracias a la formación de un espectro de poros que se consigue mediante una compresión local acertada del material absorbente, la absorción y cesión del agua se hace con el mismo ritmo que el sustrato circundante. Mediante una separación esencialmente completa de la sonda de medición y del medio circundante, se suprime un calibrado necesario en otros procedimientos de medición, para tener en cuenta las características térmicas del medio, lo cual hace el procedimiento de medición más sencillo, y menos propenso a defectos.

Con el procedimiento es pues posible no sólo medir la mezcla tierra / agua, sino extraer el agua de la tierra o, en especial, también de otro medio sólido heterogéneo, trasladarla a una interfaz homogénea, aislar térmicamente, y medir la curva de enfriamiento con gran sensibilidad.

Claims (13)

1. Dispositivo presentando al menos una sonda de medición que se compone de un sensor (3) de temperatura y de un medio (7) para calentar el mismo, así como un circuito compuesto de una electrónica (15) de evaluación y de un aparato (17) de mando, y que sirve para el calentamiento del sensor de temperatura que se puede calentar, y para la determinación del contenido de humedad de un medio que circunda la sonda de medición, caracterizado porque entre la sonda de medición y el medio circundante, está dispuesta una capa intermedia, estando rodeada la sonda de medición por esta capa intermedia de un material (13) absorbente, deformable mecánicamente y aislante térmico, de fibras sintéticas y/o de fieltro.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el material (13) envuelve la sonda de medición.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en el que el material (13) es de fibras de aramida.

4. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-3, en el que el material (13) absorbe y cede humedad, así como es de poros abiertos.

5. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-4, en el que el material (13) es homogéneo, en especial homogéneo con respecto a su densidad.

6. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-4, en el que el material (13) está comprimido localmente, de tal manera que existe un espectro de tamaños de poros.

7. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-6, en el que el sensor (3) de temperatura y el medio (7) para el calentamiento, están embebidos en lo esencial totalmente, en una masa (12, 56) aislante de la electricidad, cuya masa (12, 56) está rodeada por un casquillo (53) de material conductor del calor, y el casquillo está en contacto directo mecánico y térmico con el material (13) absorbente, deformable mecánicamente y aislante térmico, de fibras sintéticas y/o de fieltro.

8. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-7, en el que el espesor del material (13) absorbente, deformable mecánicamente y aislante térmico, de fibras sintéticas y/o de fieltro, está situado en una gama de 3-7 mm.

9. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-8, en el que componentes (3, 7, 7') del dispositivo están acondicionados en forma controlada, pudiendo calentarse durante un tiempo determinado y, a continuación, pudiendo enfriarse por sí solos, y que el circuito (15, 17) está diseñado de manera que junto al calentamiento, se pueden medir y evaluar los lapsos de tiempo para alcanzar los valores umbrales de temperatura.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que al alcanzar un lapso predeterminado de tiempo, se pueden disparar acciones.

11. Dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-10, con medios para el transporte de un fluido, pudiendo accionarse estos medios mediante acciones procedentes del circuito (15, 17).

12. Utilización del dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-11, como sensor de humedad.

13. Utilización del dispositivo según alguna de las reivindicaciones 1-12, para el riego automático de plantas.