JPH1090253A - 土壌水分検出器 - Google Patents

土壌水分検出器

Info

Publication number
JPH1090253A
JPH1090253A JP24519596A JP24519596A JPH1090253A JP H1090253 A JPH1090253 A JP H1090253A JP 24519596 A JP24519596 A JP 24519596A JP 24519596 A JP24519596 A JP 24519596A JP H1090253 A JPH1090253 A JP H1090253A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soil
pipe
moisture
water
soil moisture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24519596A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyoshi Fujiwara
一吉 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUJIWARA Manufacturing CO Ltd
Original Assignee
FUJIWARA Manufacturing CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUJIWARA Manufacturing CO Ltd filed Critical FUJIWARA Manufacturing CO Ltd
Priority to JP24519596A priority Critical patent/JPH1090253A/ja
Publication of JPH1090253A publication Critical patent/JPH1090253A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】多孔質の水分吸収体が吸収した土壌水分を、U
字管内の液体の昇降状態の変化として検知して、土壌の
保水状態を知ることができるようにした、構造簡単で安
価な土壌水分検出器を提供する。 【解決手段】U字管2の一側2aに逆U字管3の一側3
aを連通させて曲管1を形成する。逆U字管3の他側3
bの下端部3cに多孔質の水分吸収体11を取り付け
る。U字管2内に液体7を収容する。少なくともU字管
2の他側2bを透明管部6とする。透明管部分6の先端
に大気に連通する開口端部5を設ける。水分吸収体11
を土壌Sに挿入したときに、水分吸収体11による土壌
水分Wの吸引に伴って水分吸収体11から逆U字管3内
に逃げる空気Aが、逆U字管3の内部に気圧の変動を生
じさせる。気圧の変動により生じるU字管2内の液体7
の水位H、Ha、Hbの変動を土壌の保水状態の尺度と
して検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は土壌水分検出器に関
し、更に詳細に言えば所望の植物に必要な土壌水分含有
量を簡単に検知することができるようにした、家庭園芸
用の鉢やプランターなどに好適な構造簡単な土壌水分検
出器に関する。
【0002】
【従来の技術】植物の育成にとって水分は必須のもので
あるが、水分は多すぎても少なすぎても良好な環境とは
言えない。そこで、植物の植えられている土壌の保水状
態を植物の生育に適した状態に保つことが必要である。
そこで、従来から土壌成分検出器を用いて、土壌の保水
状態を検知することが行われてきた。
【0003】また、土壌の保水状態を示す尺度として、
土壌水分の吸引圧に相当する水柱の高さの対数であるp
F値を用いている。例えば、pF値1は湿地、pF値2
〜3は一般植物に生育地、pF値4は乾燥地を示すので
あり、従ってpF値は値が大であるほど土壌水分が少な
いことが分かる。
【0004】従来の土壌水分検出器には、例えば粒子の
直径の異なる複数個の多孔質のセラミックを配置し、さ
らにこれらの複数の多孔質のセラミックにそれぞれ電極
を取付け、これらのセラミックが土壌中で保水したこと
を電気抵抗によって変換し、この電気抵抗値を二次的に
検知するものがあった。
【0005】その他、土壌水分検出器には、導管の下端
部に多孔質のセラミックカップを備えると共に、導管の
上方に水銀柱を設け、この導管に水を満たしておき、土
壌中に土壌水分検出器を挿入したときに、導管内からセ
ラミックカップを通して土壌中に浸出した水分により導
管内の水分にかかる負圧を水銀柱の高さの変化で捉える
ようにしたテンシオメータがあった。さらに、テンシオ
メータには、上記の水銀の代わりに、前記導管からセラ
ミックカップを経て土壌中に浸出した水分により生ずる
導管内の真空度を測定する真空計を設けて、導管内の気
圧を計り、これを土壌中の水分の状態として検知するも
のもあった。
【0006】さらに、特定の植物の生育に適した土壌水
分含有量のpF値に設定した多孔質のセラミックを備
え、このセラミックを土壌中に差し込んだとき、多孔質
のセラミックが土壌水分を吸収したか否かを検知し、こ
れを水の有無としてソーラー電池を利用して表示し、水
無しの状態の時を潅水を行う時の目安とするものもあっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の土壌水分検出器のうち、電気抵抗により土壌水
分を検知するようにした検出器は、土壌水分の時系列的
な変化を捉えることはできるが、電気抵抗は土壌中にあ
る電解質の量、温度によって大きく影響されるので、構
造が複雑であった。
【0008】真空計を設けたテンシオメータは、高価な
真空計を必要とするばかりでなく、常に水を補給をしな
ければならないので取り扱いが面倒であった。また、水
銀柱を用いたテンシオメータは上記の問題に加えて、水
銀使用による問題があった。また、表示部にソーラー電
池などのを用いたものでは、表示部が高価であった。
【0009】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、多孔質の水分吸収体が吸
収した土壌水分を、U字管内の液体の昇降状態の変化と
して検知して、土壌の保水状態を知ることができるよう
にした、構造簡単で安価な土壌水分検出器を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る土壌水分検
知器は、前述した技術的課題を解決するために以下のよ
うに構成されている。すなわち、本発明の土壌水分検出
器は、U字管の一側に逆U字管の一側を連通させてなる
曲管と、前記逆U字管の他側の下端部に取り付けられた
多孔質の水分吸収体と、前記U字管内に収容された液体
とを備え、さらに少なくとも前記U字管の他側を透明管
部となし、この透明管部分の先端に大気に連通する開口
端部を設け、前記水分吸収体を土壌に挿入したときに、
前記水分吸収体による土壌水分の吸引に伴って前記水分
吸収体から逆U字管内に逃げる空気が、逆U字管の内部
に気圧の変動を生じさせ、この気圧の変動により生じる
前記U字管内の液体の水位の変動を土壌の保水状態の尺
度として検知可能としたことを特徴とする。
【0011】以下、この発明の重要な構成要素について
更に詳細に説明する。 (曲管)本発明に用いられる曲管は、ガラス、あるいは
合成樹脂などの適宜の材料から構成することが可能であ
り、またU字管と逆U字管を一体に成形することもでき
る。また、曲管は全体が透明であってもよいが、U字管
のみを透明にしたものでもよい。また、U字管に目盛を
施すことが好ましい。
【0012】(水分吸収体)本発明に用いられる多孔質
の水分吸収体には、所望の植物に好適なpF値に設定さ
れた多孔質の水分吸収体を選択して使用するのが好まし
い。また、粒子の直径が小さくて空間体積が大であり、
水分の吸着力、すなわちpF値が大きいものを用いて、
広い範囲の検知を可能にすることができる。また、多孔
質材料には多孔質のセラミックをはじめ、不織布や多孔
質の合成樹脂など適宜の材料を用いることができる。
【0013】(液体)本発明のU字管内に収容された前
記液体は、U字管内の液体の昇降状態を検知しやすくす
るために、液体は赤、青など適宜の色彩に着色されてい
ることが好ましい。また、液体には水を用いることがで
きる。
【0014】<本発明における付加的構成>本発明の土
壌水分検出器は、さらに、前記透明管部の内径を、曲管
の他部分の内径よりも小さく形成して土壌の保水状態の
検知感度を向上させたことを特徴とする。さらに、前記
多孔質の水分吸収体として、粒子の直径の異なる複数の
多孔質材料を所望の植物に適した土壌水分含有量に応じ
て選択的に使用可能としたことを特徴とする。
【0015】本発明の土壌水分検出器によると、土壌水
分検出器を土壌に差し込み、多孔質の水分吸収体が植物
の根の近傍の位置まで達すると、土壌水分は前記多孔質
の水分吸収体の孔から毛管力により吸収される。このと
き、水分吸収体の内部に存在した空気は水分に押し出さ
れて逆U字管3の内部に逃げ出して、逆U字管3の内部
の気圧を上昇させる。気圧の上昇に伴ってU字管2内に
収容された液体は、透明管部の内部を上昇する。この上
昇を土壌の保水状態として検知することができる。水分
吸収体中の水量が減少すると、逆に逆U字管内の気圧が
次第に大気圧に近づくとともに、前記液体が下降して土
壌水分の減少を示す。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の土壌水分検出器を
図に示される実施形態について更に詳細に説明する。図
1は本発明の第1実施形態にかかる土壌水分検出器の使
用状態を示しており、土壌水分検出器は符号10で示さ
れている。図2は多孔質の水分吸収体の取り付け部分の
拡大断面を示し、図3は本発明の第2実施形態に係る土
壌水分検出器の使用状態を示し、図4は第2実施形態の
透明管部の断面を示す。図5はU字管内の液体の水位の
変動を検知するセンサー部分の拡大断面を示す。
【0017】(第1実施形態)本発明の実施形態に係る
土壌水分検出器10は、図1に示すように、U字管2の
一側2aを逆U字管3の一側3aに連通させることによ
り曲管1を形成する。本実施形態においては、この曲管
1はU字管2と逆U字管3とははじめから一体に成形し
てあり、曲管1の内径はすべて同一である。
【0018】U字管2は透明管部分6を有し、その上端
には大気に通じる開口端部5を設けてある。また、U字
管2には液体7である水が収容されている。この水は適
当な染料により赤色に着色されていて、透明管6から明
確に認識できるようになっている。
【0019】逆U字管3の下端部3cには多孔質の水分
吸収体11であるセラミックが取り付けられる。この多
孔質の水分吸収体11は、粒子14の直径の異なる複数
の多孔質の水分吸収体を11を予め用意しておき、その
中から所望の植物の土壌水分含有量を検知できるpF値
に相当する粒子の直径を有するもの、例えばpF値が
1.8のものを選択して用いて、カーネーションの場合
の最適な土壌水分の含有状態を示すことができるように
している。
【0020】U字管2の開口端部5と多孔質の水分吸収
体11とは共に大気に通じているので、水分吸収体11
が水分を吸収していない状態では、U字管2内の液体7
の水Ha、Hbは同一の高さを保っている。また、本実
施形態においても、U字管2の底部から水分吸収体11
の下端までの長さLは、鉢やプランターに植えられてい
る植物の根の深さに応じて、10cm、20cm、30cmな
ど適宜の長さのものがある。
【0021】図1に示すように、水分吸収体11を土壌
Sに挿入すると、図2に示すように水分吸収体11は土
壌水分Wを多数の粒子14と粒子14との間に形成され
た多数の細孔Pから毛管力により吸引し始める。これに
伴って水分吸収体11の内部に存在している空気Aが逆
U字管3内に逃げて、逆U字管3の内部の気圧を上昇さ
せる。この気圧の上昇によって液体7が押され、図1に
破線で示すように逆U字管3側の水位Haは低くなり、
他方の水位Hbは高くなる。
【0022】このことは、土壌内では保水状態が十分で
あるから、この時点ではカーネーションに潅水をする必
要がないことを示している。逆に乾燥状態になって水分
吸収体11に水分がなくなると、次第に逆U字管3内の
気圧が大気圧に近づき、水位HaとHbが等しくなった
場合は、土壌内の保水状態が不十分であり潅水が必要で
あることを示す。この時点で潅水を行えば水分の不足が
生じない。また、液体の昇降状態を確認しながら潅水を
行えば、過剰な水分の補給をすることも避けられる。水
分吸収体11を土壌Sに挿入しても液体7の水位に全く
変化がない場合は土壌内の保水状態が不十分であるか
ら、直ちに潅水を行うことができる。
【0023】(第2実施形態)図3は本発明の第2実施
形態に係る土壌水分検出器の使用状態を示しており、土
壌水分検出器は符号10で示されている。本発明の実施
形態に係る土壌水分検出器10は、U字管2の一側2a
を逆U字管3の一側3aに連通させることにより曲管1
を形成する。本実施形態においては、この曲管1はU字
管2と逆U字管3とを接続管4を介して一体化されてい
る。
【0024】さらに、逆U字管3の下端部3cには多孔
質の水分吸収体11が取り付けられる。この多孔質の水
分吸収体11は多孔質のセラミックで形成されている。
なお、本実施形態では多孔質のセラミックにpF値3.
1のものを用いた。
【0025】本実施形態では、逆U字管3の前記下端部
3bの外周に短管12を嵌合すると共に、この短管12
の内部に水分吸収体11を装着している。また、この短
管には、種々のpF値の水分吸収体11を選択的に装着
できるようにしてある。
【0026】前記U字管の他側2bは、目盛15及び大
気に連通する開口端部5を設けた透明管部6となってい
る。また、前記U字管2には液体7が収容されており、
この液体には硫酸銅を溶解して青色に着色した水が用い
られている。また、前記透明管部6の内径dは、図2に
示すように曲管1の他の部分の内径Dよりも小さく形成
してある。このため、透明管部6内の液体の水位は毛管
力の作用により、常に他方の内径Dの側の水位Hよりも
高い位置にあり、さらに液体7の昇降距離が拡大されて
検知感度を向上させている。
【0027】なお、U字管2の底部から水分吸収体11
の下端までの長さLは、第1実施形態と同様に、鉢やプ
ランターに植えられている植物の根の深さに応じて、例
えば10cm、20cm、30cmなど適宜の長さに選定して
いる。
【0028】図3に示すように水分吸収体11を土壌S
に挿入すると、図2に示すように前記水分吸収体11は
土壌水分Wを多数の粒子14と粒子14との間に形成さ
れた多数の細孔Pから毛管力により吸引し始める。これ
に伴って前記水分吸収体11の内部に存在している空気
Aが逆U字管3内に逃げて、逆U字管3の内部の気圧を
上昇させる。この気圧の上昇によって前記U字管2の内
部に収容されている液体7が押し上げられて次第に透明
管部6内の水位が上昇する。例えば、pF値が2.3に
なったら潅水を要する植物である場合、水位がpF1.
7であれば、まだ潅水する必要がないと判断される。
【0029】土壌水分が十分ある場合には、水分吸収体
11は多数の粒子14と粒子14との間に形成される多
数の細孔Pから毛管力によって土壌水分Wを飽和状態に
なるまで吸引し続ける。すると、水分吸収体11の内部
にある空気が逆U字管3内に逃れて、逆U字管3内の気
圧をさらに上昇させる。
【0030】なお、目盛15には上記のようにpF値を
示すことができるが、それに代えて例えばpF2.0の
個所にはチューリップ、pF値が3.7の個所には蘭な
どのように、潅水を要する植物名を示すようにしてもよ
い。
【0031】逆に、水分吸収体11中の水量が減少する
につれて、逆U字管3内の気圧が大気圧に近づいて、透
明管部6の水位は下降していき、やがて、もとの水位に
戻る。本実施形態では、土壌中がpF値3.1以上にな
ったことが目盛15から読みとれるときは、土壌が完全
な乾燥状態であることを示す。この時点で潅水を行え
ば、水分の不足になることや、過剰な水分の補給をする
ことも避けられる。
【0032】さらに、図4及び図5に示すように、透明
管部6には透明管部の内部に開口するガラス管8を設
け、その内部に例えば白金、銅などの金属線からなるリ
ード線9を収容して液体7の昇降による土壌水分の状態
を捉えるセンサー20とすることができる。このセンサ
ー20は液体に接触して電気信号を発し、この信号に基
づいて図示しないランプ、ブザー、ディジタル表示器等
を作動させ、潅水を要することを示す。さらに、上方に
もう一個所、センサー8aを設けておき、センサー8の
位置で潅水を始め、液体7が上昇してセンサー8aに達
したところで、潅水を停止するようにして、潅水の自動
制御を可能にすることもできる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の土壌水分
検出器によれば、曲管の下端に多孔質の水分吸収体を設
けるだけで、土壌水分の保水状態をU字管内の液体の昇
降により直接に検知可能としたので、高価な真空計や有
害な水銀を使用せずに、簡単かつ安価に土壌の保水状態
を検知することができる。この検知結果に基づいて潅水
を直ちに行えば、土壌水分が不足することはなく、ま
た、過剰な水分の補給を避けることもできるから、植物
の水環境を適切に保つことが容易となる。
【0034】また、電気抵抗により二次的に土壌水分の
状態を検知するというものではないから、電解質による
影響は殆どなく、季節変動による温度の影響や、日中の
温度変化の影響も少なく、正確な土壌水分の状態を安価
に検知することができる。
【0035】また、テンシオメータのように導管内から
セラミックカップを通して土壌中に水分を滲出させて内
部の水分にかかる負圧を捉えるものではないので、水を
補給する必要がなく、取り扱いが非常に容易である。
【0036】また、土壌水分が少なくなり、逆U字管内
の気圧が特定の水分吸収体のpF値を超えると大気圧に
近づくので、季節による温度変化の影響は自動的に補正
され、正確な土壌水分の検知ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である土壌水分検出器の
使用状態を示す部分断面図である。
【図2】多孔質の水分吸収体の取付け部分部分切断面図
である。
【図3】本発明の第2実施形態である土壌水分検出器の
使用状態を示す部分断面図である。
【図4】図3に示される第2実施形態の透明管部の断面
図である。
【図5】液体の水位の変動を検知するセンサーの取付け
状態の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 曲管 2 U字管 2a U字管の一側 2b U字管の他側 3 逆U字管 3a 逆U字管の一側 3b 逆U字管の他側 3c 逆U字管の下端部 5 透明管部の開口端部 6 透明管部 7 液体 11 多孔質の水分吸収体 14 粒子 15 目盛 D 曲管の他部分の内径 d 透明管部の内径 H、Ha、Hb 水位 S 土壌 W 土壌水分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 U字管の一側に逆U字管の一側を連通さ
    せてなる曲管と、前記逆U字管の他側の下端部に取り付
    けられた多孔質の水分吸収体と、前記U字管内に収容さ
    れた液体とを備え、さらに少なくとも前記U字管の他側
    を透明管部となし、この透明管部分の先端に大気に連通
    する開口端部を設け、 前記水分吸収体を土壌に挿入したときに、前記水分吸収
    体による土壌水分の吸引に伴って前記水分吸収体から逆
    U字管内に逃げる空気が、逆U字管の内部に気圧の変動
    を生じさせ、この気圧の変動により生じる前記U字管内
    の液体の水位の変動を土壌の保水状態の尺度として検知
    可能としたことを特徴とする土壌水分検出器。
  2. 【請求項2】 前記透明管部の内径を、曲管の他部分の
    内径よりも小さく形成して土壌の保水状態の検知感度を
    向上させたことを特徴とする請求項1に記載の土壌水分
    検出器。
  3. 【請求項3】 前記多孔質の水分吸収体として、粒子の
    直径の異なる複数の多孔質材料を所望の植物に適した土
    壌水分含有量に応じて選択的に使用可能としたことを特
    徴とする請求項1に記載の土壌水分検出器。
JP24519596A 1996-09-17 1996-09-17 土壌水分検出器 Pending JPH1090253A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24519596A JPH1090253A (ja) 1996-09-17 1996-09-17 土壌水分検出器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24519596A JPH1090253A (ja) 1996-09-17 1996-09-17 土壌水分検出器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1090253A true JPH1090253A (ja) 1998-04-10

Family

ID=17130044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24519596A Pending JPH1090253A (ja) 1996-09-17 1996-09-17 土壌水分検出器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1090253A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007192631A (ja) * 2006-01-18 2007-08-02 National Agriculture & Food Research Organization 低水分領域における土壌水分測定方法及び測定装置
CN105807031A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 青岛中科软件股份有限公司 一种土壤湿度报警传感器
CN112964297A (zh) * 2021-02-02 2021-06-15 海南广陵高科实业有限公司 一种依托大数据信息的智能农业5g管理系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007192631A (ja) * 2006-01-18 2007-08-02 National Agriculture & Food Research Organization 低水分領域における土壌水分測定方法及び測定装置
CN105807031A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 青岛中科软件股份有限公司 一种土壤湿度报警传感器
CN112964297A (zh) * 2021-02-02 2021-06-15 海南广陵高科实业有限公司 一种依托大数据信息的智能农业5g管理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3951098A (en) House plant water content indicator
KR101639967B1 (ko) 토양용 수분 인디케이터
US4741125A (en) Wick-based liquid delivery system for plants
WO1999003325B1 (en) Houseplant maintenance device and method
US3438575A (en) Root controlled watering device
US20070157512A1 (en) Electronic measuring or control device used for watering plants
KR20110006150A (ko) 난초용 화분
US4878043A (en) Device for indicating hydroculture-related values
US4709585A (en) Method and apparatus for monitoring environmental evapotranspiration
US7005662B2 (en) Soil water potential detector
JPH1090253A (ja) 土壌水分検出器
JP4840803B2 (ja) 低水分領域における土壌水分測定方法及び測定装置
KR200302520Y1 (ko) 수분 공급장치 및 수위측정기구가 장착된 화분
US2801538A (en) Soil moisture indicating gage
US3045477A (en) Soil moisture indicating gage
RU2070782C1 (ru) Устройство для выращивания растений с автоматическим увлажнением почвы
CN2035082U (zh) 测水笔
CN107439248A (zh) 一种盆栽装置
JP2002340886A (ja) 簡易土壌水分計
CN220188523U (zh) 一种现场连续自动测量土壤水势的装置
US3026718A (en) Soil moisture indicating gage
KR820000743B1 (ko) 흙의 습도 표시계(soil moisture indicator)
JPS614943A (ja) 土壌中の水分状態の簡易測定装置
JPS62108132A (ja) 土壌および土壌代用材料などの中の水分の自動測定、記録、潅水装置
KR20190056712A (ko) 토양 수분 측정 장치