KR200354141Y1 - 토양수분계측 및 자동관수용 텐시오메터 - Google Patents

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KR200354141Y1
KR200354141Y1 KR20-2004-0006556U KR20040006556U KR200354141Y1 KR 200354141 Y1 KR200354141 Y1 KR 200354141Y1 KR 20040006556 U KR20040006556 U KR 20040006556U KR 200354141 Y1 KR200354141 Y1 KR 200354141Y1
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조일환
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대한민국(관리부서:농촌진흥청)
이용구
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Abstract

토양수분계측 및 자동관수조절을 위한 텐시오메터가 개시된다. 본 텐시오메터는 튜브 몸체, 튜브 몸체의 하단에 장착된 다공질 컵, 튜브 몸체 내에 존재하는 물의 수위를 따라 상하로 이동하는 플로팅부, 플로팅부의 위치를 감지하기 위한 센서부, 물을 저장하며 물을 보충하기 위한 물보충부 및 센서부의 신호에 의해 물보충부로부터 공급되는 물의 양을 제어하는 제어부를 포함한다. 튜브 몸체 내의 물을 자동으로 보충할 수 있기 때문에, 텐시오메터 관리가 용이하고, 정밀한 토양수분 측정을 가능하게 하며, 장시간에 걸쳐 연속적인 계측이 가능하고, 적정한 관수 관리를 가능하게 하여 작물 생산성을 향상시킬 수가 있다.

Description

토양수분계측 및 자동관수용 텐시오메터{TENSIOMETER FOR AUTOMATIC IRRIGARION AND MONITORING OF SOIL MOISTURE CONTENT}
본 고안은 토양 내 수분을 측정하기 위한 텐시오메터에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 작물재배에 적합하도록 관수량을 조절할 수 있으며, 토양수분(soil water)을 장시간에 걸쳐 연속적으로 측정할 수 있는 토양수분계측용 텐시오메터에 관한 것이다.
일반적으로 시설원예에서는 강우가 차단된 상태에서 작물들이 재배되기 때문에 인위적인 관수가 필요하다. 또한 작물은 토양 내의 수분조건에 따라 생육반응이 달라질 수 있는데, 예를 들어 관수를 잘못하는 경우 과습 또는 건조에 의해서 작물이 스트레스를 받는 것이 그 중 하나이다.
중요함에도 불구하고 종래의 관수방법은 대부분 작업자의 경험에 의존하는 경향이 있다. 즉, 관수하는 시간 및 횟수 등이 작업자의 주관적인 판단에 의해서 결정되는 것이 일반적이며, 작물에 따른 적합한 토양수분을 유지하기가 어려웠으며, 부적합한 관수는 작물에 영향을 미쳐 수확량을 감소시키는 중요 원인이 되어 왔다. 경우에 따라서는 시설재배에 관수를 관리하기 위한 목적으로 전체 노동력의 약 30%가 투입되기도 한다. 이러한 주관적인 관수 방법을 지양하고 토양의 관수를 정밀하게 관리하기 위해서라도, 토양 내의 수분을 정밀하게 계측할 수 있는 기술이 필요하다.
현재 이용되고 있는 토양수분계측센서들은 대부분 수입에 의존하고 있으며, 정밀한 측정이 가능한 센서는 고가여서 구입이나 고장 수리 등에 부담이 있다. 또한, 그나마 정밀한 수분센서로 사용되고 있는 TDR센서 등은 토양수분함수량을 백분율(%) 등으로 표시하기 때문에 작물의 뿌리가 감지하는 토양수분개념을 바로 반영할 수 없으며, 물에 포함된 염류에 의한 편차 보정 등과 같은 별도의 보정작업을 거쳐야 진정으로 원하는 토양수분량을 측정할 수가 있다. 또한, 매트릭 포텐셜로 표기되는 기존의 텐시오메터는 육안으로 확인해야 하고, 토양수분을 연속적으로 계측하기 위해서 별도의 압력변환장치를 장착해야 한다.
하지만, 본 고안의 텐시오메터는 값이 저렴하면서 토성에 따른 보정작업이 필요 없어 실제 토양수분 측정에 적용하기가 편리하며, 최근 들어 텐시오메터에 대한 관심이 매우 높아지고 있다.
텐시오메터에서는 측정 대상이 되는 토양의 수분과 평행상태에 이를 때까지 텐시오메터 내부의 물이 외부로 유출되거나 내부로 유입되는데, 이때 상기 내부 압력계는 물의 유출 또는 유입에 따른 내부의 압력 변화를 측정한다.
외부 환경과의 평형을 위해 텐시오메터의 내부에서 빠져나간 물은 다시 회수되기가 어렵다. 실제로 텐시오메터에서 일단 물이 빠져나가면, 토양에 관수가 되어 수분이 증가하여도 텐시오메터 내부의 물이 원상태로 완전하게 다시 채워지지 않으며, 결국은 시간이 지남에 따라 텐시오메터 내부의 물은 차츰 줄어들게 된다. 그러므로 정확한 압력 변화를 측정하기 위해서라도 종래의 텐시오메터에서는 일정한 간격으로 물이 내부로 보충되어야 한다.
도 1은 종래의 텐시오메터를 설명하기 위한 개략도로서, 등록실용신안 제1996-0000458호인 "토양수분계측 및 제어용 센서"에 개시되어 있다.
도 1을 참조하면, 토양(11)이 건조하면 투명 아크릴 파이프(8) 속의 물(3)이 다공질 컵(10)을 통해 유출되고, 이때 진공 압력계(6)는 내부에서 발생되는 진공압력을 나타내어 토양수분을 계측한다. 미리 설정한 건조점 조정봉(15)과 압력계 바늘(12)의 건조 접촉점(13)이 접촉되어 관수한 후, 관수를 중단할 목적으로 압력계 바늘(12)의 중단 접촉점(14)과 관수 중단점 조정봉(16)을 설치하여 토양에 과잉 관수의 공급시 접점이 발생된다.
텐시오메터는 토양수분함량에 따라서 텐시오메터 내의 물의 출입에 따라 압력의 변화를 감지한다. 토양(11)이 건조하면 다공질 컵(10)을 통해 물(3)이 유출되어 투명 아크릴 파이프(8) 속의 물(2)이 줄어든다. 이를 위해서 종래의 텐시오메터는 보조 수조(2)를 포함하며, 보조 수조(2)를 이용하여 고무마개(1)를 통하여 투명 아크릴 파이프(8) 속의 물(3)을 보충하는 시기를 연장하고 있다. 하지만, 상기 보조수조(2)는 단순히 물(3)이 줄어드는 시기를 늦추기 위한 것이며, 길어야 약 2~3일이 한계이다. 또한, 물을 보충하기 위해서 고무마개(1)를 열어 인위적으로 물을 보충해야 하는데, 이렇게 물을 약 2~3일마다 보충해야 하는 작업은 매우 번거로울 때가 많으며, 이때 작업자가 텐시오메터를 건드리게 되어 다공질 컵(10)이나 토양 계면에 변동이 생길 수 있고 이러한 변동은 압력계의 측정값을 교란시켜 큰 오류를 일으킬 수가 있기 때문이다. 또한, 텐시오메터 내의 물과 공기의 부피비에 따라 세라믹 컵을 통해 유출되는 물의 양과 압력의 변화가 크게 변화할 수도 있다.
이 외에도 종래 사용되고 있는 대부분의 텐시오메터는 기계적인 동작에 의해 토양의 수분을 측정할 수 있기 때문에 토양수분의 변화를 모니터링하기가 곤란하며, 토양수분을 계측하기 위해 별도의 압력 변환계를 부착하여 사용해야 하는 번거로움이 있었다.
상술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 일 목적은 물 보충에 대한 부담을 덜어 토양의 수분을 장기간 동안 연속적으로 측정할 수 있는 텐시오메터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 토양수분을 디지털(digital)화된 수치로 측정할 수 있으며, 장시간 동안 연속적으로 계측할 수 있는 토양수분센서를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 텐시오메터를 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 텐시오메터의 구성도이다.
도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 텐시오메터의 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：텐시오메터 110：튜브 몸체
112：마개 120：다공질 컵
130：플로팅부 140：센서부
142：상한 감지센서 144：압력감지센서
150：물보충부 160：제어부
162：제1 전자밸브 164：제2 전자밸브
200：텐시오메터 210：튜브 몸체
212：마개 220：다공질 컵
230：플로팅부 240：센서부
242：상한 감지센서 244：하한 감지센서
250：물보충부 260：제어부
262：제1 전자밸브 264：제2 전자밸브
상술한 본 고안의 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 텐시오메터는 튜브 몸체, 튜브 몸체의 하단에 장착된 다공질 컵, 튜브 몸체 내에 존재하는 물의 수위를 따라 상하로 이동하는 플로팅부, 플로팅부의 위치를 감지하기 위한 센서부, 물을 저장하며 물을 보충하기 위한 물보충부 및 센서부의 신호에 의해 물보충부로부터 공급되는 물의 양을 제어하는 제어부를 포함한다.
종래의 텐시오메터와 같이 튜브 몸체 및 다공질 컵을 포함하며, 튜브 몸체 내에 저장된 물은 주변 토양의 수분량에 따라 다공질 컵을 통해 유출 또는 유입될 수가 있다. 하지만, 시간이 경과되고 물의 유출 또는 유입이 반복됨에 따라 튜브몸체 내의 물이 줄어들 수 있으며, 물을 지속적으로 보충해줄 필요가 있다. 이에 본 고안의 물보충부는 물을 저장 및 보충할 수 있으며, 센서부에 의해서 플로팅부의 위치를 감지할 수 있고, 플로팅부의 위치로부터 제어부는 물의 보충량을 결정할 수 있다. 이러한 과정을 통해 튜브몸체 내의 물을 항상 적정량으로 유지될 수 있으며, 장시간 사용하는 경우에도 물을 계속적으로 보충해야 하는 부담이 줄어들기 때문에 연속적인 수분계측이 가능해진다. 전체적으로 토양수분계측의 정밀함은 적정한 관수 관리를 가능하게 하여 작물 재배의 효율을 향상시킬 수가 있다.
또한, 상기 센서부 중 하나는 튜브 몸체 내 수위의 상한 기준을 측정하기 위한 상한 감지센서 및 튜브 몸체 내부의 압력을 측정하여 수위의 하한 기준에 상응하는 압력에 도달하는지 여부를 감지하는 압력감지센서를 포함할 수 있다. 튜브 몸체 내의 물이 줄어들거나 관수개시점에 이를 만큼 물의 수위가 낮아졌을 때, 물보충부와 연결된 제1 전자밸브 및 외부와 연결된 제2 전자밸브가 개방되어 물 및 공기를 공급할 수 있으며, 물의 공급에 의해서 물의 수위가 상한 기준까지 이르렀을 때, 제1 및 제2 전자밸브가 폐쇄되어 텐시오메터의 기밀을 유지할 수가 있다. 물의 수위에 따라 센서부는 플로팅부의 위치 또는 내부 압력으로부터 제1 전자밸브의 개폐 시점을 결정할 수 있다.
이 외에도, 상기 센서부 중 다른 하나는 튜브 몸체 내 수위의 상한 기준 미 하한 기준을 측정하기 위한 상한 감지센서 및 하한 감지센서를 포함할 수 있다. 압력감지센서 없이도 물의 수위 또는 플로팅부의 위치에 따라 관수개시점을 결정할 수도 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 고안이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 2는 본 고안의 제1 실시예에 따른 텐시오메터의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 텐시오메터(100)는 튜브 몸체(110), 다공질 컵(120), 플로팅부(130), 센서부(140), 물보충부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
튜브 몸체(110)는 약 2.0~3.0cm의 직경을 갖는 투명한 원형관으로서, 튜브 몸체(110)의 하단에는 다공질 컵(120)이 장착되고, 상단에는 마개(112)가 제공되어 튜브 몸체(110)의 기밀을 유지한다. 텐시오메터(100)를 실제로 사용하는 경우, 튜브 몸체(110) 내에는 물이 채워져 있으며, 플로팅부(130)는 물로부터 부력을 받아 수위와 함께 상하 이동을 할 수 있다. 다공질 컵(120)은 다공성 세라믹 등으로 이루어질 수 있다. 건조한 다공질 컵(120)은 공기가 쉽게 유통시킬 수 있지만, 일단 튜브 몸체(110)에 물이 채워진다면 다공질 컵(120)은 공기의 자유로운 유통을 차단하게 되고, 튜브 몸체(110) 내외의 압력차에 의해서만 물의 일부분을 유출 또는 유입시킬 수가 있다. 실제로 다공질 컵(120)은 약 80~100kPa 이하의 압력조건에서 물로 포화되어 있으면, 공기는 통하지 않고 물만 통과할 수 있는 특성을 갖게 된다.
센서부(140)는 상한 감지센서(142) 및 압력감지센서(144)를 포함한다. 제1 실시예에 따른 텐시오메터(100)의 센서부(140)는 상한 기준을 수위로부터 측정하며, 하한 기준을 압력으로부터 측정한다. 즉, 상한 감지센서(142)는 튜브 몸체(110) 내의 상한 기준 높이(Max)에 대응하는 부분에 장착되며, 물의 수위가 증가함에 따라 함께 상승하는 플로팅부(130)의 접근을 감지하다. 이와는 다르게, 압력감지센서(144)는 튜브 몸체(110) 내의 압력을 감지하며, 튜브 몸체(110) 내의 물이 외부로 유출되면서 내부 압력이 관수개시점까지 다다르게 되면 하한 기준의 감지 신호를 발생할 수가 있다.
본 실시예에서 플로팅부(130)는 자석(132)을 포함하며, 상한 감지센서(142)는 자기장에 감응하는 특성을 갖는다. 따라서 수위와 함께 플로팅부(130)가 상승하여 상한 기준 높이(Max)에 다다르면, 상한 감지센서(142)게 상하 기준의 감지 신호를 발생하게 된다. 이 외에도 플로팅부(130)의 위치 감지는 광학센서, 기계적 접촉센서 등과 같이 다양한 센서에 의해서 감지될 수 있으며, 설계자의 의도에 따라 다양한 센서들이 상기 상한 감지센서로 적용될 수가 있다.
물보충부(150)는 저장조(152) 및 물보충관(154)을 포함한다. 저장조(152)에는 물이 수용되어 있으며, 물보충관(154)은 저장조(152) 및 튜브 몸체(110)를 연결한다. 제어부(160)의 제어에 따라 저장조(152)에서 물보충관(154)을 통해 튜브 몸체(110)로 유입되는 물의 유량이 조절된다.
이를 위해 제어부(160)는 제1 전자밸브(162) 및 제2 전자밸브(164)를 포함한다. 제어부(160)는 상한 감지센서(142) 및 압력감지센서(144)와 기능적으로 연결되어 있으며, 양 센서(162, 164)로부터 상한 또는 하한에 대한 감지신호를 전달 받아 제1 전자밸브(162) 및 제2 전자밸브(164)의 개폐를 단속할 수 있다.
본 실시예에 따른 텐시오메터(100)는 압력감지센서(144)를 이용하여 토양수분을 측정할 수 있다. 주변의 토양수분에 변함에 따라 다공질 컵(120)을 통해 물이 유출 또는 유입될 수 있으며, 물의 유출 또는 유입에 따라 튜브 몸체(110) 내의 압력이 변화하게 된다. 압력감지센서(144)가 튜브 몸체(110) 내부의 압력을 측정하여 물의 출입 상태를 감지할 수 있으며, 감지된 압력 변화로부터 주변의 토양수분 상태를 간접적으로 인식할 수가 있다. 텐시오메터(100)는 주변의 관수조절장치와 기능적으로 연결될 수 있으며, 토양수분 상태를 측정하여 관수조절장치의 동작을 제어하기 위한 신호를 제공한다.
하지만, 이미 언급한 바와 같이, 주변이 건조된 상태로 유지되어 튜브 몸체(110) 내부의 물이 일단 외부로 유출된 후에는 토양에 관수를 하여도 물이 완전히 원상태로 회복되지 않을 수 있다. 튜브 몸체(110) 내의 물이 줄어들어 내부 압력이 하한 기준까지 낮아지게 되면, 압력감지센서(144)는 하한 기준에 대응하는 신호를 발생하게 되고, 제어부(160)는 그 신호를 전달 받아 제1 전자밸브(162) 및 제2 전자밸브(164)를 개방한다. 제1 전자밸브(162)의 개방에 의해서 물보충부(150)로부터 튜브 몸체(110) 내로 물이 유입되고, 제2 전자밸브(164)의 개방에 의해서 외부의 공기가 튜브 몸체(110) 내외로 통하게 되고 물보충부(150)로부터 물이 용이하게 유입될 수 있다.
물이 보충됨에 따라 물의 수위가 높아지고, 그와 동시에 플로팅부(130)도 함께 상승한다. 플로팅부(130)가 상한 기준에 접근하여 일정 기준을 통과하면, 상한 감지센서(142)로부터 상한 기준에 대응하는 신호가 발생되고, 제어부(160)는 그 신호를 전달 받아 제1 전자밸브(162) 및 제2 전자밸브(164)를 폐쇄한다.
이러한 과정을 통해서 저장조(152)에 수용된 물이 튜브 몸체(110) 내로 조금씩 유입되고, 튜브 몸체(110)로부터 조금씩 상실되는 물의 양을 보충할 수가 있다. 따라서 본 실시예에 따른 텐시오메터(100)는 일주일 또는 그 이상의 기간 동안 토양수분의 계측에 사용될 수 있으며, 외부 요인에 의해서 건드려질 염려가 없어 안정된 값을 얻을 수 있다.
실시예 2
도 3은 본 고안의 제2 실시예에 따른 텐시오메터의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 텐시오메터(200)는 튜브 몸체(210), 다공질 컵(220), 플로팅부(230), 센서부(240), 물보충부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.
튜브 몸체(210) 역시 투명한 원형관으로서, 튜브 몸체(210)의 하단에는 다공질 컵(220)이 장착되고, 상단에는 마개(212)가 제공되어 튜브 몸체(210)의 기밀을 유지한다. 사용시 튜브 몸체(210) 내에는 물이 채워져 있으며, 플로팅부(230)는 물로부터 부력을 받아 수위와 함께 상하 이동을 할 수 있다.
건조한 다공질 컵(220)은 공기가 쉽게 유통시킬 수 있지만, 일단 튜브 몸체(210)에 물이 채워진다면 다공질 컵(220)은 공기의 자유로운 유통을 차단하게 되고, 튜브 몸체(210) 내외의 압력차에 의해서만 물의 일부분을 유출 또는 유입시킬 수가 있다. 실제로 다공질 컵(220)은 약 80~100kPa 이하의 압력조건에서 물로 포화되어 있으면, 공기는 통하지 않고 물만 통과할 수 있는 특성을 갖게 된다.
제1 실시예의 센서부(140)와 달리, 센서부(240)는 상한 감지센서(242) 및 하한 감지센서(244)를 포함하며, 하한 기준을 감지하기 위한 압력감지센서를 포함하지 않는다. 본 실시예에 따른 텐시오메터(200)의 센서부(240)는 상한 기준을 수위로부터 측정하며, 하한 기준 역시 수위로부터 측정한다. 즉, 상한 감지센서(242) 및 하한 감지센서(244)는 각각 튜브 몸체(210) 내의 상한 기준 높이(Max) 및 하한 기준 높이(Min)에 대응하는 부분에 장착되며, 물의 수위가 증가 또는 감소함에 따라 함께 상승 또는 하강하는 플로팅부(230)의 접근을 감지하다. 또한, 플로팅부(230)의 상하 이동에 대응하여 튜브 몸체(210)에는 토양수분 측정눈금(214)가 형성되고, 플로팅부(230)의 위치 변화에 따라 토양수분의 증가 또는 감소를 측정할 수가 있다.
본 실시예에 따른 텐시오메터(200)보다는 압력계를 사용하는 제1 실시예의 텐시오메터(100)가 상대적으로 정밀한 수분변화를 측정할 수 있고, 정확히 수치화된 토양수분량을 제공할 수가 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 텐시오메터(200)도 일반적인 수준의 토양수분 변화를 측정할 수 있으며, 보다 간단한 구조를 갖기 때문에 제조, 사용 또는 보관 등이 상대적으로 저렴하고 간편하게 수행될 수 있다.
본 실시예에서 플로팅부(230)는 자석(232)을 포함하며, 상한 감지센서(242) 및 하한 감지센서(244)는 자기장에 감응하는 특성을 갖는다. 따라서 수위와 함께 플로팅부(230)가 상승하여 상한 기준 높이(Max)에 다다르면, 상한 감지센서(242)는 상하 기준에 대응하는 감지 신호를 발생하게 되고, 플로팅부(230)가 하강하여 하한 기준 높이(Min)에 다다르면 하한 감지센서(244)는 하한 기준에 대응하는 감지 신호를 발생한다.
물보충부(250)는 저장조(252) 및 물보충관(254)을 포함한다. 저장조(252)에는 물이 수용되어 있으며, 물보충관(254)은 저장조(252) 및 튜브 몸체(210)를 연결한다. 제어부(260)의 제어에 따라 저장조(252)에서 물보충관(254)을 통해 튜브 몸체(210)로 유입되는 물의 유량이 조절된다.
이를 위해 제어부(260)는 제1 전자밸브(262) 및 제2 전자밸브(264)를 포함한다. 제어부(260)는 상한 감지센서(242) 및 압력감지센서(244)와 기능적으로 연결되어 있으며, 양 센서(262, 264)로부터 상한 또는 하한에 대한 감지신호를 전달 받아 제1 전자밸브(262) 및 제2 전자밸브(264)의 개폐를 단속할 수 있다.
주변이 건조된 상태로 유지되어 튜브 몸체(210) 내부의 물이 일단 외부로 유출된 후에는 토양에 관수를 하여도 물이 완전히 원상태로 회복되지 않을 수 있다. 튜브 몸체(210) 내의 물이 줄어들어 내부 압력이 하한 기준 높이(Min)까지 낮아지게 되면, 하한 감지센서(244)는 하한 기준에 대응하는 신호를 발생하게 되고, 제어부(260)는 그 신호를 전달 받아 제1 전자밸브(262) 및 제2 전자밸브(264)를 개방한다. 제1 전자밸브(262)의 개방에 의해서 물보충부(250)로부터 튜브 몸체(210) 내로 물이 유입되고, 제2 전자밸브(264)의 개방에 의해서 외부의 공기가 튜브 몸체(210) 내외로 통하게 되어 물보충부(250)로부터 물이 용이하게 유입될 수 있다.
물이 보충됨에 따라 물의 수위가 높아지고, 그와 동시에 플로팅부(230)도 함께 상승한다. 플로팅부(230)가 상한 기준 높이(Max)에 다다르면, 상한 감지센서(242)로부터 상한 기준에 대응하는 신호가 발생되고, 제어부(260)는 그 신호를 전달 받아 제1 전자밸브(262) 및 제2 전자밸브(264)를 폐쇄한다.
이러한 과정을 통해서 저장조(252)에 수용된 물이 튜브 몸체(210) 내로 조금씩 유입되어 보충되고, 튜브 몸체(210)로부터 조금씩 상실되는 물의 양을 보충할 수가 있다. 따라서 본 실시예에 따른 텐시오메터(200)는 일주일 또는 그 이상의 기간 동안 토양수분의 계측에 사용될 수 있으며, 외부 요인에 의해서 건드려질 염려가 없어 안정된 값을 얻을 수 있다.
본 고안에 따른 텐시오메터는 시설재배에서 사용되는 펌프 및 관수호스 또는 스프링쿨러, 분수 호수 등의 관수자재에 적용될 수 있으며, 하우스 전체토양에 물을 고르게 관수하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
특히, 본 고안에 따른 텐시오메터를 이용하여 관수함으로써 토양수분의 정밀한 관리가 가능하게 되며, 생산성 향상은 물론 지나친 관수로 인한 저장 여분의 물부족 현상 및 양분의 용탈 등을 방지할 수가 있다.
또한 관수 자동화를 실현할 수 있어 관수에 투자되는 과도한 인력을 절감할 수 있고, 텐시오메터를 수시로 관리해야 하는 번거러움을 줄일 수도 있다.
구체적으로도, 압력 변화에 따라 직류전류(DC) 약 1~5 V의 출력이 나와 토양수분에 대응하는 신호를 발생하며, 상기 신호에 따라 토양수분을 자동으로 계측하여 토양수분 관리의 기초 데이터로 활용할 수 있고, 관수 개시점을 작물에 따라 쉽게 조정하여 관수를 자동으로 관리할 수가 있다.
또한, 텐시오메터 내의 물이 줄었을 때 전자밸브와 물 저장용기를 이용하여자동으로 물을 공급함으로써 물공급의 번거로움을 줄이고, 인위적인 물 보충시 발생할 수 있는 교란을 예방하여 기능적으로 안정하게 토양수분을 계측할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 토양의 수분을 측정하기 위한 텐시오메터에 있어서,
    튜브 몸체;
    상기 튜브 몸체의 하단에 장착된 다공질 컵;
    상기 튜브 몸체 내에 존재하는 물의 수위를 따라 상하로 이동하는 플로팅부;
    상기 플로팅부의 상하 위치를 감지하기 위한 센서부;
    물을 저장하며 상기 튜브 몸체로 물을 보충하기 위한 물보충부; 및
    상기 센서부의 신호에 의해 상기 물보충부로부터 공급되는 물의 양을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 텐시오메터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 튜브 몸체 내 수위의 상한 기준을 측정하기 위한 상한 감지센서 및 상기 튜브 몸체 내부의 압력을 측정하여 상기 튜브 몸체 내 수위의 하한 기준에 상응하는 압력에 도달하는지 여부를 감지하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 텐시오메터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 튜브 몸체 내 수위의 상한 기준을 측정하기 위한 상한 감지센서 및 상기 튜브 몸체 내 수위의 하한 기준을 측정하기 위한 하한 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 텐시오메터.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 플로팅부는 자석을 포함하며, 상기 상한 감지센서 또는 상기 하한 감지센서는 접근하는 상기 플로팅부와 인력 또는 척력을 형성하여 상기 플로팅부의 위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 텐시오메터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부의 신호에 의해서 작동하는 제1 전자밸브를 포함하며, 상기 제1 전자밸브는 상기 센서부로부터 상기 튜브 몸체 내 수위의 하한 기준에 상응하는 신호가 도달하면 상기 물보충부로부터의 통로를 개방하여 상기 튜브 몸체 내로 물을 공급하고, 상기 센서부로부터 상기 튜브 몸체 내 수위의 상한 기준에 상응하는 신호가 도달하면 상기 물보충부로부터의 통로를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 텐시오메터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서부의 신호에 의해서 작동하는 제2 전자밸브를 포함하며, 상기 제2 전자밸브는 상기 제1 전자밸브와 같이 개방되어 상기 튜브 몸체의 내외의 공기를 통하게 하고, 상기 제1 전자밸브와 같이 폐쇄되어 상기 튜브 몸체의 내외를 차단하는 것을 특징으로 하는 텐시오메터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101080278B1 (ko) 2009-11-26 2011-11-08 대한민국 토양의 물성 측정 장치
KR102095401B1 (ko) * 2019-10-01 2020-04-01 주식회사 와이즈센싱 토양 생육환경 모니터링 장치
KR102308371B1 (ko) * 2020-08-07 2021-10-06 (주)유비엔 광대역 무선통신과 위치정보를 이용한 심도 조절 토양수분 모니터링 장치

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