UA127138C2 - Пристрої та спосіб аналізу ґрунту in situ - Google Patents
Пристрої та спосіб аналізу ґрунту in situ Download PDFInfo
- Publication number
- UA127138C2 UA127138C2 UAA202007184A UAA202007184A UA127138C2 UA 127138 C2 UA127138 C2 UA 127138C2 UA A202007184 A UAA202007184 A UA A202007184A UA A202007184 A UAA202007184 A UA A202007184A UA 127138 C2 UA127138 C2 UA 127138C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- soil
- sensor device
- sensor
- analyzed
- measurement
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000004856 soil analysis Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 title abstract 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 177
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 162
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 49
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 24
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 23
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 13
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 9
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 5
- 239000002103 nanocoating Substances 0.000 claims description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 claims 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 claims 1
- 241001547860 Gaya Species 0.000 claims 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims 1
- 101100149403 Rattus norvegicus Sh3rf2 gene Proteins 0.000 claims 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 22
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012625 in-situ measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 34
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- -1 for example Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000005274 electronic transitions Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011005 laboratory method Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 230000003050 macronutrient Effects 0.000 description 1
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003678 scratch resistant effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/043—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a granular material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
- G01N33/245—Earth materials for agricultural purposes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/4035—Combination of a single ion-sensing electrode and a single reference electrode
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Geology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Винахід стосується галузі аналізу ґрунтів, зокрема технічного аналізу сільськогосподарських або садових ґрунтів. Зокрема, винахід стосується сенсорного пристрою для аналізу ґрунту in situ, способу аналізу ґрунту in situ і пристрою, налаштованого для виконання способу аналізу ґрунту, причому вказаний пристрій сумісно й у взаємодії з одним або більше із вказаних сенсорних пристроїв є системою для аналізу ґрунту in situ. Сенсорний пристрій містить вузол датчика, що містить один або більше датчиків, які сконфігуровані окремо або сукупно для одночасного вимірювання in situ принаймні двох з наведених далі властивостей ґрунту, що підлягає аналізу, і для надання відповідних даних вимірювань: (a) спектр імпедансу, (b) температура, (c) спектр поглинання NIR-VIS-UV в спектральному діапазоні від NIR (ближня інфрачервона область спектра) до UV (ультрафіолетова область спектра), і (d) кислотний або лужний характер, зокрема значення pH. У цьому випадку відстань між, в кожному разі, двома датчиками вузла датчика, яка визначається відносно відповідних датчиків вимірюваної змінної величини, не перевищує значення 10 см.
Description
одночасного вимірювання іп 5йи принаймні двох з наведених далі властивостей грунту, що підлягає аналізу, і для надання відповідних даних вимірювань: (а) спектр імпедансу, (Б) температура, (с) спектр поглинання МІК-МІЗ-ОМ в спектральному діапазоні від МІК (ближня інфрачервона область спектра) до ОМ (ультрафіолетова область спектра), і (4) кислотний або лужний характер, зокрема значення рН. У цьому випадку відстань між, в кожному разі, двома датчиками вузла датчика, яка визначається відносно відповідних датчиків вимірюваної змінної величини, не перевищує значення 10 см. в
В сажень т, к ї і ; Й Я ! щу «3 ск (еп ач и ка ; 11 Ї МКК, 1 и й «й я оо і 3: ок ТЕ Я З» ше ї ке с 1! Же ев - З етеееввмюєеестетеннвмомі 00 Ж і ЕІ Шк
Шота Кк Код у у й вже І 5: В ЗКУ кс че вх. ой о 1 " - Я КО я
Кеш ї : Е і а й тю Ї Х щ- За кі їх Я 5 . о м о Я ще є Мт я го
В й що 5 Е. ; І ща ; к. ек
Досннннннй ох ж хх й х я дова і х
НН Моє Її
НЕ її З ие
Чис НН ОК одхеакво Й
І
Фіг. Є
Цей винахід стосується галузі аналізу грунту, зокрема, без обмеження, технічного аналізу грунтів, які використовують для сільськогосподарських або садівничих цілей. Зокрема, цей винахід стосується сенсорного пристрою для аналізу грунту іп 5йи, способу аналізу грунту іп 5йи і пристрою, що призначений для виконання способу аналізу грунту, причому цей пристрій разом і у взаємодії з одним або більше вказаними сенсорними пристроями становить систему для аналізу грунту іп 5йи.
В галузі аналізу грунту в цей час використовують переважно лабораторні способи аналізу, які грунтуються на взятті одного або більше зразків грунту для аналізу, їх транспортуванні у відповідну лабораторію, де їх обробляють і аналізують. Після цього складають відповідний звіт про аналіз і надсилають його отримувачу або клієнту. Як правило, час між взяттям зразка та повідомленням про результат аналізу становить принаймні кілька днів, але здебільшого становить тижні, особливо в періоди підвищеного попиту, наприклад навесні (для Центральної
Європи). У типовій стандартній лабораторії для аналізу грунту вміст води, вміст мікро- та макроелементів, електропровідність, тип грунту, значення рН, а також доступні і загальні кількості чи концентрації азоту, фосфору та вуглецю можуть бути визначені за допомогою стандартизованих способів лабораторного аналізу. Типовий зразок грунту для фермера включає в себе, наприклад, параметри типу грунту, вмісту азоту, фосфору, калію, магнію, бору, міді, цинку, марганцю і заліза, а також значення рН грунту і, можливо, заяву про його потребу у вапні. Хоча способи, які використовують у таких лабораторних аналізах, дуже точні, їх не можна використовувати "іп 5йи", тобто не без попереднього взяття зразка і не на ділянці, на грунті, що підлягає аналізу, наприклад, у місцевості для сільськогосподарського або садового використання, або тому, що технічне обладнання, яке необхідне для цієї мети, не є мобільним, або тому, що для аналізу потрібні стандартизовані умови навколишнього середовища, яких можна досягти тільки в лабораторії.
Як альтернатива аналізу грунту в лабораторії вже сьогодні доступні деякі способи аналізу грунту іп 5йи або способи аналізу грунту частково іп 5йи. Але доступний діапазон аналізів обмежується аналізом вмісту води, значення рН, електропровідності і типу грунту зі зразка грунту. Однак інші параметри, такі як, зокрема, параметри, досить важливі для фермерів і садівників, що стосуються вмісту калію, магнію, міді, марганцю, цинку, брому, заліза, доступного
Зо фосфору, гумусу, а також загального вмісту азоту і загального вмісту вуглецю сьогодні не можуть бути проаналізовані іп 5йи. Крім того, сам по собі жоден з відомих на сьогоднішній день способів аналізу іп 5йи не дозволяє документувати результати вимірювань або результати аналізу в надійний з юридичної точки зору спосіб, як може вимагатися в багатьох країнах як підстава для перевірки і підтвердження правових норм, таких як законодавчі норми щодо
З5 добрив тощо.
Із заявки на патент США 5,621,669 А відомий сенсорний датчик вологості та інших властивостей речовини в об'ємі. Він містить функції вибору, введення, збудження та ізоляції для отримання сигналів від групи датчиків, для перетворення сигналів в цифрову інформацію, для кореляції частин інформації і для передачі інформації на один або більше зовнішніх приводів і віддалених приймачів і контролерів.
Із заявки на патент США 2003/0009286 А1 відомі пристрій і спосіб отримання характеристик грунту, які призначені для ефективного виявлення високоточних даних про розподіл характеристик грунту на сільськогосподарському полі і для спільного управління цими даними.
Із заявки на патент США 9,285,501 В2 відома багатодатчикова система для швидкого вимірювання іп 5йи дифузного відбиття від грунту, електропровідності грунту й інших властивостей грунту в трьох вимірах.
Із заявки на патент США 7,944,220 В2 відомий датчик вмісту вологи для вимірювання вмісту вологи в середовищі. Датчик містить зонд, який подає електричний сигнал в середовище.
Схема повного імпедансу, розташована між зондом і джерелом електричного сигналу, дає можливість сенсорній електроніці генерувати сигнал, який вказує вміст вологи в середовищі на основі змін електричної проникності середовища.
Із заявки на патент США 5,859,536 А відомий сенсорний пристрій, який містить пару чутливих електродів, які розташовані в середовищі, і схему, підключену до чутливих електродів через схеми узгодження імпедансів, для створення вихідного сигналу, який змінюється у відповідь на ємнісну зміну середовища. Вказана схема містить першу частину схеми, яка містить чутливі електроди, і другу частину схеми, яка містить генератор коливань. Перша і друга частини схеми налаштовані таким чином, щоб відповідати їхньому імпедансу, для забезпечення більш точного вимірювання ємнісних змін.
Із заявки на патент СМ 106950183 А відомий портативний пристрій для виявлення поживних бо речовин у грунті на основі спектральної технології.
Із заявки на патент США 2018/0085003 АТ відомий переносний спектрометр, який можна використовувати для освітлення об'єкта та вимірювання одного або більше спектрів.
Спектральні дані об'єкта можна використовувати для визначення однієї або більше властивостей об'єкта. Зокрема, спектрометр може бути з'єднаний з базою даних спектральної інформації, яку можуть використовувати для визначення властивостей об'єкта. Система спектрометра може містити переносний пристрій зв'язку, який пов'язаний зі спектрометром і на якому користувач може вводити дані, які стосуються вимірюваного об'єкта.
Із заявки на патент США 2016/0033437 Аї відома дистанційна платформа датчиків з недорогим контактним датчиком, який з'єднаний з ємнісними пластинами для вимірювання електричної ємності грунту. Платформа датчиків також може містити інші датчики для вимірювання інших параметрів саду/городу, таких як, наприклад, опір грунту, значення рн грунту, навколишнє освітлення, температура грунту або повітря і вологість повітря. На основі вимірювань опору та електричної ємності грунту можна визначити вміст вологи грунту.
Із заявки на патент ЕР 1203955 Аї1 відомий спосіб вимірювання грунту, в якому для вимірювання властивостей грунту використовують інструмент для вимірювання грунту. Спосіб включає в себе отримання даних вимірювань від датчика грунту на основі інформації, що стосується принаймні типу грунту на ділянці вимірювання і вмісту води. Для розрахунку властивостей грунту зібрані дані вимірювань вводять у модель, яку визначають на основі інформації, що стосується цього типу грунту і вмісту води.
З огляду на такий рівень техніки метою цього винаходу є забезпечення вдосконалених пристроїв і способів аналізу грунту іп 5йи. Зокрема, метою цього винаходу є забезпечення пристроїв і способів аналізу грунту іп 5йци, які, порівняно з відомими на даний момент рішеннями, дозволяють аналізувати додаткові властивості грунту та/або досягати більш високої якості результатів аналізу.
Цієї мети досягають відповідно до ідеї незалежних пунктів формули винаходу. Різні варіанти реалізації винаходу та подальші розробки цього винаходу є предметом залежних пунктів формули винаходу.
Перший аспект винаходу стосується сенсорного пристрою для аналізу грунту іп 5йи.
Сенсорний пристрій містить вузол датчика з одним або більше датчиками, які сконфігуровані
Зо окремо або сукупно для одночасного вимірювання іп 5йи принаймні двох, переважно принаймні трьох, або всіх наведених далі властивостей грунту, що підлягає аналізу, і для забезпечення відповідних даних вимірювань: (а) спектр імпедансу, (б) температура, та (с) спектр поглинання в спектральному діапазоні від МІК (ближня інфрачервона ділянка спектра) до ШМ (ультрафіолетова ділянка спектра), МІК-МІЗ-М і необов'язково (4) кислотний або лужний характер, зокрема значення рН. Відстань між кожними двома датчиками вузла датчиків, яка визначена відносно їхніх відповідних перетворювачів вимірюваної величини, не перевищує значення 10 см, переважно 5 см і особливо переважно З см. Для вимірювання іп 5йи спектра імпедансу вузол датчика виконаний з можливістю вимірювання опору змінному струму ділянки грунту, що підлягає вимірюванню, як функції частоти змінної вимірювальної напруги, що подається на вказану ділянку грунту.
У контексті цього винаходу вираз "аналіз грунту іп 5йи" слід розуміти як такий, що означає аналіз грунту, зокрема грунту в місцевості, яку використовують для сільськогосподарських або садівничих цілей, в якій вимір необхідних властивостей грунту здійснюють на ділянці безпосередньо на самому грунті без потреби у взятті з грунту зразків. Зокрема, аналіз грунту іп 5іш може бути виконаний таким чином, щоб відповідний сенсорний пристрій був розташований на грунті, що підлягає аналізу, або над ним або був введений у нього, принаймні частково, так що сенсорні компоненти сенсорного пристрою можуть виміряти відповідну властивість грунту, при цьому грунт принаймні по суті залишається незмінним на місці. Для цілей подальшого аналізу грунту, крім простого збору даних вимірювань, оцінку даних вимірювань, які були отримані за допомогою одного або більше вимірювань іп 5йши, також можуть виконувати "іп виш", тобто на місці вимірювання, хоча й не обов'язково. На відміну від цього, аналізи грунту, які грунтуються на тому, що зразок спочатку беруть з грунту, що підлягає аналізу, потім у тому ж або іншому місці його вимірюють, і, якщо необхідно, його далі аналізують, не є аналізами грунту іп 5Йи в контексті цього винаходу.
Вираз "одночасний" вимір іп 5йи декількох властивостей грунту слід розуміти як той, що означає процес вимірювання "іп 5йи", в рамках якого періоди вимірювання для вимірювання принаймні двох властивостей грунту, що підлягають вимірюванню, принаймні частково перекриваються. Зокрема, тому вимірювання декількох властивостей грунту, які фактично відбуваються абсолютно одночасно, також є одночасними вимірами в контексті цього винаходу, 60 як і вимірювання, під час яких, наприклад, перший період вимірювання для вимірювання першої властивості грунту не абсолютно збігається з другим періодом вимірювання для другої властивості грунту, але існує принаймні один часовий інтервал, протягом якого обидві властивості вимірюють одночасно. У цьому контексті період вимірювання властивості грунту визначено як період часу, протягом якого відповідні вимірювальні компоненти активовані для виконання відповідного виміру самої властивості грунту або кількості, яку використовують для непрямого визначення цієї властивості.
У контексті цього винаходу вираз "спектр імпедансу" слід розуміти як той, що означає спектр, який представляє опір змінному струму (імпеданс 2) матеріалу, в цьому випадку вимірюваної частини грунту, як функцію частоти (0)) змінного значення напруги, яку подають на ділянку грунту, наприклад, через електроди, що може бути виражено, зокрема, за допомогою математичної функції 2 (0). У цьому контексті опір змінному струму біполярного мережевого елемента (в цьому документі ділянки грунту) визначено як відношення електричної напруги до електричного струму.
У контексті цього винаходу спектр поглинання означає спектр електромагнітного випромінювання, який містить "темні" спектральні лінії, тобто надрізи в спектральному діапазоні, які виникають, коли широкодіапазонне електромагнітне випромінювання опромінює або проходить через речовину, і кванти випромінювання (фотони) певних довжин хвиль або діапазонів довжин хвиль поглинаються речовиною. У цьому контексті може мати місце один або більше різних механізмів поглинання, здебільшого залежать від довжини хвилі. Зокрема, можливі електронні переходи між різними енергетичними рівнями атомів, молекул або кристалів чи інших твердих частинок (наприклад, у контексті люмінесценції), а також збудження інших ступенів свободи, зокрема обертальних або коливальних ступенів свободи молекул і в твердих частинках. Шляхом порівняння отриманих спектрів поглинання, зокрема спектрів відбиття, з відповідними еталонними спектрами, можна зробити якісні та/або кількісні висновки про речовинний склад вимірюваної речовини.
У контексті цього винаходу вираз "перетворювач вимірюваної величини" або, коротко, "перетворювач" слід розуміти як частину вимірювального пристрою, тобто датчик, який безпосередньо реагує на вимірювану величину. Таким чином, перетворювач є першим елементом вимірювального ланцюга. Зокрема, перетворювач, без обмеження, може бути
Зо реалізований у вигляді одного або більше електродів, оптичного приймача або датчика температури. Під відстанню між двома перетворювачами слід розуміти найкоротшу відстань між ними.
Сенсорний пристрій згідно з першим аспектом винаходу відрізняється тим, що, з одного боку, він здатний виявляти принаймні два різних властивості грунту в спосіб на основі роботи датчика і принаймні по суті в спосіб, що є неруйнівним, які, на додаток, вибирають таким чином, щоб між ними існувала чітка кореляція, що дозволяє досягти за допомогою об'єднання даних підвищеної точності вимірювання на підставі даних вимірювань, отриманих за допомогою вимірювання, порівняно з окремими вимірами, а отже, й вищої якості аналізу грунту. Крім того, перетворювачі вимірюваної величини датчиків зосереджені на досить невеликій площі (наприклад, на площі х 100 см, переважно х 25 см", особливо переважно х 9 см"), так що частину грунту, що підлягає вимірюванню, в достатньому наближенні можна вважати однорідною, що використовують для подальшого підвищення точності вимірювань, зокрема, з урахуванням того факту, що кореляція між окремими результатами вимірювання істотно залежить від відстані і, як правило, дозволяє значно підвищити якість аналізу грунту тільки завдяки об'єднанню даних при невеликих відстанях.
Крім того, вимірювання проводять одночасно, що дозволяє звести до мінімуму залежні від часу похибки вимірювання. В іншому випадку така похибка вимірювання могла б виникнути, наприклад, якби вимір імпедансу призвів до локального нагрівання грунту, внаслідок цього були б отримані спотворені показники температури в разі подальшого вимірювання температури, виконаного в інший відрізок часу. Крім того, об'єднання різних способів вимірювання, згаданих вище, дозволяє досягти необхідних властивостей грунту об'єднанням даних вимірювань окремих вимірювань, що перевершує попередні можливості для вимірювань іп 5йи. Також одночасне вимірювання скорочує загальний час, необхідний для процесу вимірювання, порівняно з чисто послідовними окремими вимірами.
Оскільки немає необхідності ні відбирати зразки грунту, ні доставляти їх у лабораторію ех 5йи, результати аналізу грунту можуть бути доступні в найкоротші терміни, зокрема, також на місці, безпосередньо в процесі вимірювання, адже не потрібна значна затримка за часом до моменту отримання результатів аналізу.
Далі будуть описані переважні варіанти реалізації сенсорного пристрою, кожен з яких, якщо це явно не виключено або технічно неможливо, можна об'єднувати у будь-який бажаний спосіб один з одним, а також з іншими аспектами цього винаходу, які описані в цьому документі.
У деяких варіантах реалізації винаходу вузол датчика містить датчик імпедансу для виявлення іп 5йи спектра імпедансу грунту, що підлягає аналізу. Він містить (ї) перший опорний елемент; (ії) дві струмопровідні доріжки, які розташовані на першому опорному елементі, але які електрично ізольовані від нього і одна від одної, причому принаймні одна з них містить електропровідний, стійкий до корозії полімер або композитний матеріал; (ії) і пристрій управління. Пристрій управління виконаний з можливістю подачі напруги змінного струму між двома струмопровідними доріжками, для зміни його частоти в заданому частотному діапазоні, і під час цього, в процесі роботи сенсорного пристрою, коли його вводять в грунт, що підлягає аналізу, таким чином, щоб струмопровідні доріжки перебували в електричному контакті з грунтом, що підлягає аналізу, для виявлення спектра імпедансу грунту, що підлягає аналізу, у відповідь на напругу змінного струму, прикладену до нього через струмопровідні доріжки, і для отримання спектру імпедансу у вигляді відповідних даних вимірювань. Таким чином, сенсорний пристрій може фіксувати спектр імпедансу грунту, що підлягає аналізу, за допомогою якого, зокрема, можуть бути визначені різні типи грунту, механічний склад грунту, електропровідність, вміст води, концентрації іонів і типи іонів.
Конкретне формування струмопровідних доріжок на опорному елементі, а також конкретний вибір матеріалу для них дозволяють досягти як особливо надійного електричного контакту з навколишнім грунтом, так і високої стійкості, зокрема, стійкості до стирання і корозії, щодо грунту, а отже, й довгого терміну служби сенсорного пристрою.
Зокрема, струмопровідні доріжки можуть бути намотані на перший опорний елемент, переважно таким чином, щоб дві струмопровідні доріжки проходили паралельно одна одній, що є особливо точним і оптимальним з точки зору використання простору рішенням. У цьому документі термін "електропровідність" слід розуміти як фізичну величину, яка вказує, наскільки добре речовина здатна проводити електричний струм. Відповідно, в контексті цього винаходу вираз "електропровідний" слід розуміти як такий, що означає електропровідність, яка (при 25 "С) становить принаймні 106 См/м, тобто має значення, яке принаймні дорівнює провідності
Зо металів.
У деяких додаткових варіантах реалізації винаходу перший опорний елемент є електропровідним, зокрема, металопровідним принаймні на ділянці, яка покрита струмопровідними доріжками, і пристрій управління додатково виконаний з можливістю прикладення потенціалу землі до цієї принаймні однієї області під час виявлення спектра імпедансу грунту, що підлягає аналізу. Таким чином можна зменшити або навіть уникнути спотворення сигналу зафіксованого спектра імпедансу через вплив зовнішнього електромагнітного зв'язку. У цьому контексті потенціал землі, зокрема, може бути потенціалом землі (нульовим потенціалом) джерела живлення сенсорного пристрою, наприклад акумуляторної батареї, що використовується для цієї мети.
У деяких додаткових варіантах реалізації винаходу заданий частотний діапазон включає в себе діапазон від 100 Гц до 1 МГц, що дозволяє визначати спектр, який завдяки його ширині і положенню в спектрі електромагнітного випромінювання дає можливість робити особливо обгрунтовані висновки про велику кількість різних властивостей грунтів.
У деяких додаткових варіантах реалізації винаходу перший опорний елемент виконаний у вигляді штиря, який принаймні частково є порожнистим для принаймні часткового введення в грунт, що підлягає аналізу. Крім того, на поверхню штиря наносять ізоляційний шар, на якому, у свою чергу, розміщені дві струмопровідні доріжки, які зокрема намотані. Пристрій управління розташований всередині порожнистої частини першого опорного елемента. Формування першого опорного елемента у вигляді штиря призначене для того, щоб перший опорний елемент можна було принаймні частково ввести (встромити) в грунт, що підлягає аналізу, і в такий спосіб привести струмопровідні доріжки, які служать як перетворювачі вимірюваної величини датчика імпедансу, в контакт з грунтом. За допомогою ізоляції струмопровідні доріжки електрично відокремлені одна від одної і від штиря, який, зокрема, як описано вище, може бути з'єднаний з потенціалом землі. До того ж, усередині порожнистої частини першого опорного елемента пристрій управління захищений від небажаних впливів, зокрема грунту або інших ділянок навколишнього середовища, зокрема пилу, вологи і речовин, що призводять до корозії.
У деяких додаткових варіантах реалізації винаходу вузол датчика містить датчик температури для визначення температури грунту, що підлягає аналізу, причому він разом з датчиком імпедансу виконаний у вигляді інтегрованого вузла датчика імпедансу/температури, 60 який виконаний з можливістю визначення, одночасно та іп 5йи, спектра імпедансу, а також температури грунту, що підлягає аналізу, і надання цих вимірів, відповідно, у вигляді відповідних даних вимірювань. Таким чином, не тільки визначають принаймні дві різні величини вимірювання, що, як було пояснено вище, дозволяє розширити спектр властивостей грунту, які можуть бути визначені, але й покращують якість аналізу, а також стає можливою особливо висока щільність компонування, що дозволяє виконати вузол датчика в особливо компактний спосіб.
Зокрема, датчик температури (або його частини), подібно до пристрою управління, може бути розташований всередині порожнистої частини першого опорного елемента для його захисту, як і пристрою управління, від небажаних впливів зовнішнього середовища.
Перший опорний елемент і/або принаймні одна зі струмопровідних доріжок може, зокрема, також служити датчиком вимірювання температури (тобто перетворювачем вимірюваної величини) і для цієї мети може бути з'єднаний (а) з датчиком температури в теплопровідний спосіб. Отже, переважно, перший опорний елемент або, залежно від обставин, принаймні одна струмопровідна доріжка виготовлена з використанням матеріалу з хорошою теплопровідністю, зокрема металу, такого як, наприклад, алюміній, або полімер, або композитний матеріал з хорошою теплопровідністю.
У деяких варіантах реалізації винаходу датчик температури вбудований у пристрій управління, наприклад, на загальній друкованій платі (РСВ; ргіпієй сігсий роага) або в загальній інтегральній схемі, що також є перевагою з точки зору високої, а отже, компактної інтеграції сенсорного пристрою, зокрема, також з огляду на досягнення такої компоновки перетворювачів вимірюваної величини різних датчиків сенсорного пристрою, яка, наскільки це можливо, оптимізована з точки зору її компактності.
У деяких варіантах реалізації винаходу датчик температури розташований всередині електропровідної частини першого опорного елемента, так що датчик температури принаймні частково екранований від будь-якої електромагнітної взаємодії, що генерується струмопровідними доріжками в разі подання на них напруги змінного струму, в результаті чого можна підвищити точність вимірювань і протидіяти небажаним ефектам інтерференції.
У деяких варіантах реалізації винаходу вузол датчика містить вузол абсорбційного спектрометра для вимірювання іп 5йи спектра поглинання грунту, що підлягає аналізу. Він
Зо містить принаймні два абсорбційні спектрометри мікроелектромеханічних систем (МЕМ5; тісгоеіесіготеспапіса! 5увієт5) (тобто абсорбційні спектрометри, які принаймні частково виготовлені за допомогою технології МЕМЗ5 і які, зокрема, містять компоненти МЕМ5), зокрема, виконані на основі інтерферометра Фабрі-Перо, спектральне охоплення якого відрізняється принаймні для деяких ділянок спектра електромагнітного випромінювання, в результаті чого спектр поглинання грунту, що підлягає аналізу, може бути виміряний сукупно з усіма МЕМ5 абсорбційними спектрометрами, спектр поглинання яких також охоплює ділянки в МІК області спектра, у видимій області спектра, а також у ОМ області спектра. Зокрема, спектральне охоплення може проходити від МІК області спектра до ОМ області спектра без переривання і може, зокрема, включати в себе діапазон від 350 нм до 1700 нм, щоб зробити можливим особливо високодиференційований вимір у спектральному діапазоні, який зазвичай має особливе значення для аналізу грунту.
У деяких варіантах реалізації винаходу вузол абсорбційного спектрометра додатково містить рухомий тримач, зокрема, поворотний і/або поступально пересувний тримач, на якому абсорбційні спектрометри розташовані таким чином, що в разі переміщення тримача щодо віртуальної вимірювальної поверхні, на якій перебуває грунт, що підлягає аналізу, під час операції вимірювання сенсорного пристрою, вони можуть спектрометрично вимірювати ділянку грунту, яку будуть сканувати абсорбційні спектрометри, щоб виміряти спектр поглинання, який інтегрований по всій площі, яка підлягає скануванню. Таким чином, можуть бути отримані результати, які краще підходять для використання зі статистичної точки зору та які є більш точними, завдяки чому можна сканувати максимально можливу площу грунту, в ідеалі на мінімально можливій відстані. У разі поворотного тримача виміряний спектр поглинання може бути інтегрований або зведений до середнього значення, зокрема, за кутом повороту тримача, а в разі поступального руху, зокрема, за відстанню цього поступального руху. Таким чином, неспецифічні характеристики грунту, наприклад, дрібні камені або гілки тощо, в середньому мають лише незначний вплив, зокрема невеликий вплив, на отримані результати вимірювань, що, окрім того, можуть бути принаймні значною мірою виключені, зокрема, за допомогою цільової фільтрації, наприклад, через порогові значення.
У деяких варіантах реалізації винаходу принаймні одне джерело електромагнітного випромінювання також розміщене на рухомому тримачі, причому це джерело електромагнітного бо випромінювання виконане з можливістю, під час операції вимірювання, опромінення електромагнітним випромінюванням площі грунту, що підлягає скануванню, абсорбційними спектрометрами під час переміщення тримача щодо вимірювальної поверхні для створення вимірюваного спектра поглинання. Таким чином, можна, з одного боку, сканувати більшу площу грунту з огляду на переміщення, а, з іншого боку, залишити незмінним відносне розташування джерела випромінювання для абсорбційних спектрометрів, що, зокрема, може дати підвищену точність вимірювань і може допомогти зменшити необхідність регулювання або уникнути її.
У деяких варіантах реалізації винаходу вузол абсорбційного спектрометра додатково містить пристрій з рухомою заслінкою. Він призначений для тимчасового переміщення екрану в простір, визначений між абсорбційними спектрометрами і вимірювальною поверхнею, при цьому еталон калібрування, такий як, наприклад, Зресігаїп, зокрема, розташований на тій стороні екрану, яка звернена до абсорбційних спектрометрів, для калібрування принаймні одного, переважно всіх абсорбційних спектрометрів. Це дозволяє сенсорному пристрою автоматично калібрувати себе (наприклад, за допомогою темного струму й еталонного калібрування), наприклад, після певної заданої кількості процедур вимірювання, зокрема, також у контексті власне аналізу грунту іп зйи.
У деяких варіантах реалізації винаходу вузол абсорбційного спектрометра також містить оптичну систему, яка в діапазоні довжин хвиль, який відповідає спектру поглинання, що підлягає виявленню, принаймні по суті прозора, причому ця оптична система розташована в просторі між абсорбційними спектрометрами і вимірювальною поверхнею, щоб просторово відокремлювати їх одне від одного. На стороні, зверненій до вимірювальної поверхні, оптична система забезпечена гідрофільним нанопокриттям, яке, зокрема, також може бути більш стійким до подряпин порівняно з матеріалом, з якого виконаний корпус оптичної системи. Для досягнення максимально можливої стійкості до подряпин оптична система може бути, зокрема, також виготовлена із сапфірового скла. Просторове розділення призначене, зокрема, для захисту абсорбційних спектрометрів, а також, у разі необхідності, пристрою із заслінкою від небажаних зовнішніх впливів (зокрема, від пилу, вологи, механічних впливів), наприклад, з боку грунту, що підлягає аналізу.
У деяких варіантах реалізації винаходу вузол датчика містить вузол вимірювання потенціалу для виявлення іп 5йи кислотного або лужного характеру, зокрема значення рН, грунту, що
Зо підлягає аналізу. Він містить: () другий опорний елемент; (ії) електролітний/металевий контрольний електрод, який розташований в або на другому опорному елементі; (її) металоксидний електрод, який розташований на поверхні другого опорного елемента, поверхня якого призначена для контакту з грунтом, що підлягає аналізу, під час операції вимірювання; (ім) іонну діафрагму, яка розташована на другому опорному елементі між металоксидним електродом і електролітним/металевим контрольним електродом і яка контактує з електролітним/металевим контрольним електродом; (м) стійкий до корозії калібрувальний електрод, який розташований на поверхні другого опорного елемента, наданого для контакту з грунтом, що підлягає аналізу, причому стійкий до корозії калібрувальний електрод електрично ізольований від металоксидного електрода; і (м) вимірювальний пристрій. Вимірювальний пристрій виконаний з можливістю: (а) визначення стану струму металоксидного електрода, вимірювання електричного опору, що виникає між калібрувальним електродом і металоксидним електродом і/або вимірювання електричної ємності, що виникає між ними, коли кожен з цих двох електродів контактує з грунтом, що підлягає аналізу; і (Б) визначення кислотного або лужного характеру, зокрема значення рнН, грунту, що підлягає аналізу, для виміру різниці електричних потенціалів, що виникає між контрольним електродом і металоксидним електродом, беручи до уваги калібрування вимірювання, яке було раніше визначене на підставі визначеного стану струму металоксидного електрода, коли кожен з цих двох електродів контактує з грунтом, що підлягає аналізу.
Відповідно, вимір кислотного або лужного характеру грунту за допомогою вузла вимірювання потенціалу може бути виконано під час операції таким чином, щоб, відповідно до наведеної вище додаткової ознаки (Б), вимірювати різницю електричних потенціалів, що виникають між контрольним електродом і металоксидним електродом. Ця різниця потенціалів залежить від кислотного або лужного характеру грунту, який перебуває в контакті з двома електродами в процесі вимірювання, так що різницю електричних потенціалів можна використовувати для вимірювання кислотного або лужного характеру грунту. Виміряний потенціал узгоджується або принаймні змінюється згідно 3 окислювально-відновним потенціалом між двома електродами, в результаті чого відповідне хімічне рівняння окислювально-відновного потенціалу виглядає так: окислювально-відновний потенціал бо хМе-чунго «з МехОуу2Н: -- уде:
У цьому документі абревіатура "Ме" означає метал. Таким чином, різниця потенціалів залежить від конкретних електрохімічних характеристик датчиків на основі оксиду металу/металу, зокрема рН датчиків, причому система оксиду металу/металу може, зокрема, бути 5Б2Оз/5Б, ІгО2/ІВ, ТПІО2/ТІ або Кибо/Ки. Ці матеріали виявляють пряму залежність від окислення або відновлення і в той же час мають хорошу електропровідність відносно концентрації навколишніх іонів водню (значення рН) у грунті. Таким чином, їхній окислювально- відновний потенціал може корелювати з контрольним електродом, і на підставі цього можна визначити кислотний або лужний характер або значення рН грунту. Крім того, матеріал металоксидного електрода переважно вибирають таким чином, щоб він мав хорошу стійкість до стирання та ударних навантажень (відносно грунту), як у випадку із системами матеріалів, згаданими вище.
Різницю окислювально-відновних потенціалів визначають, вимірюючи іонні струми, що протікають між двома електродами через іонну діафрагму, причому переважно, з метою підвищення вимірності та точності вимірювання, додатково забезпечено перетворювач або підсилювач імпедансу для перетворення або посилення струмів, які можуть бути дуже слабкими, перед їх виміром. Розмір іонної мембрани також переважно вибирають якомога більше залежно від розміру (другого) опорного елемента для того, щоб забезпечити максимально можливу площу поперечного перерізу потоку іонного струму через іонну діафрагму.
Але, як правило, оксиди металів мають тільки обмежену корозійну стійкість до кислот або основ, тому в разі використання для аналізу грунту металоксидні електроди нерідко з часом руйнуються, що може, зокрема, призвести до зменшення товщини шару металоксидного електрода з подальшою зміною електричного опору, а отже, сили струму і, у свою чергу, результатів вимірювання. Отже, вимірювальний пристрій додатково конфігурують згідно з додатковою ознакою (а) для визначення стану струму, зокрема товщини шару струму, металоксидного електрода, вимірюючи електричний опір (або електропровідність), що виникає між калібрувальним електродом і металоксидним електродом, і/або електричну ємність, що виникає між ними, коли вони обидва перебувають у контакті з грунтом, що підлягає аналізу, який потім електрично з'єднує обидва електроди. Зокрема, вимірювання можуть виконувати
Зо циклічно. Електропровідність і/або ємність грунту, якщо вона невідома апріорі, може бути визначена, зокрема, за допомогою датчика імпедансу вищезгаданого сенсорного пристрою, так що відповідно електропровідність, або електричний опір, або ємність металоксидного шару може бути визначена вимірювальним пристроєм за допомогою вимірювання, згаданого вище, причому електропровідність або ємність металоксидного електрода безпосередньо корелює з товщиною його металоксидного шару. Таким чином, вимірювання за необхідності можна повторно відкалібрувати, зокрема, також профілактичним, циклічним чином, за допомогою вимірювального пристрою на основі вимірювання стану металоксидного електрода, щоб забезпечити точність вимірювання навіть протягом тривалих періодів часу і незважаючи на розкладання оксиду металу.
У деяких варіантах реалізації винаходу калібрувальний електрод виготовлений з матеріалу, який містить електропровідний і стійкий до корозії полімер і/або композитний матеріал. Ці матеріали можуть мати такі переваги, як, зокрема, невелика вага, висока корозійна стійкість, а також тривалий термін служби та стабільність як еталон калібрування.
У деяких варіантах реалізації винаходу другий опорний елемент виконаний у вигляді штиря для принаймні часткового введення в грунт, що підлягає аналізу, причому на поверхню штиря наносять ізолювальний шар, причому на ізолювальному шарі розташовані металоксидний електрод, іонна діафрагма та/або калібрувальний електрод. Це дозволяє отримати особливо компактний варіант реалізації. Крім того, електролітний/металевий контрольний електрод переважно може бути розташований всередині (другого) опорного елемента, тобто штиря, і таким чином він буде захищений від небажаних впливів зовнішнього середовища.
У деяких варіантах реалізації винаходу сенсорний пристрій додатково містить пристрій зв'язку для передачі отриманих даних вимірювань на відповідну частину, яка є зовнішньою відносно сенсорного пристрою, для оцінки. Відповідна частина може бути, зокрема, окремим оцінювальним пристроєм або віддаленою обчислювальною платформою, наприклад, у хмарному середовищі, або внутрішнім сервером, або розподіленою комп'ютерною мережею.
Таким чином, подальша обробка даних вимірювань для визначення остаточних результатів аналізу грунту може бути передана на зовнішні пристрої за допомогою сенсорного пристрою, що може мати переваги, зокрема, тоді, коли потрібні складні та трудомісткі обчислення, які можуть бути виконані центральними або спеціалізованими обчислювальними системами бо швидше або краще, ніж на місці самим сенсорним пристроєм.
Проте, в деяких випадках реалізації винаходу так само можливо забезпечити обладнання, що необхідне для оцінки результатів вимірювань, у самому сенсорному пристрої. Але навіть у цьому випадку може бути корисно забезпечити згаданий вище пристрій зв'язку в сенсорному пристрої принаймні для забезпечення можливості віддалених оновлень програмного забезпечення, яке використовують для оцінки сенсорного пристрою та/або управління ним.
У деяких варіантах реалізації винаходу пристрій зв'язку виконаний з можливістю безпроводової передачі даних вимірювань через зв'язок на основі радіотехнології І оКа та/або радіотехнології вузькосмугового Інтернету речей (МВ-ІоїТ; МатомВапа Іпіегтеї ої Тпіпав).
Зокрема, ці технології особливо корисні, якщо сенсорний пристрій призначений для використання в тих місцях, у яких інше охоплення радіоданими, наприклад, через звичайний мобільний радіозв'язок, відсутнє або не забезпечується достатньою мірою. Вищевказані радіотехнології дозволяють здійснювати безпроводову передачу даних на відстань до 30 км, що приблизно вдвічі перевищує максимальну дальність (від терміналу до базової станції) порівняно зі звичайними технологіями мобільного радіозв'язку. Енергоспоживання зазвичай є дуже низьким, тому вказані технології можна успішно застосовувати, зокрема, також у мобільних пристроях з живленням від акумуляторної батареї. Крім того, використання технології ГоКа є можливим принаймні на безліцензійній основі в багатьох країнах, що відповідно позитивно позначається на експлуатаційних витратах.
Пристрій зв'язку може, зокрема, також бути виконаний з можливістю прийому даних, зокрема даних, які стосуються результату аналізу грунту, причому ці дані були визначені поза пристроєм, так що відповідна інформація може бути доступна користувачеві іп 5йи, на самому сенсорному пристрої, у придатному людино-машинному інтерфейсі, наприклад на пристрої відображення або оптичному чи акустичному пристрої виводу даних.
У деяких варіантах реалізації винаходу сенсорний пристрій додатково містить захищений запам'ятовувальний пристрій для зберігання, захищений від несанкціонованого доступу, унікальну ідентифікацію пристрою для сенсорного пристрою та/або принаймні криптографічний ключ для шифрування даних вимірювань і/або метаданих, що передаються за допомогою пристрою зв'язку. Зокрема, метадані можуть, без обмеження, представляти розташування, момент часу та/або вимірювальний режим вимірювання, що виконується іп 5йи за допомогою
Зо сенсорного пристрою, а також ідентифікацію пристрою або ідентифікацію користувача. Зокрема, таким чином може бути реалізований зв'язок через пристрій зв'язку, зокрема такий, який захищений від атак "через посередника", а також ідентифікацію пристрою, захищену від несанкціонованої модифікації.
У деяких варіантах реалізації винаходу пристрій зв'язку додатково виконаний з можливістю запису блоково-ланцюговим методом запису і зберігання даних, діючи як зовнішня відповідна частина, даних вимірювань і/або метаданих, що підлягають передачі, або приведення іншої зовнішньої відповідної частини до запису блоково-ланцюговим методом запису і зберігання даних вимірювань і/або переданих у нього метаданих. Ці варіанти реалізації винаходу мають перевагу, зокрема, в тому, що стосується документування результатів вимірювань у надійний з юридичної точки зору спосіб. Крім того, ці варіанти реалізації винаходу також дозволяють забезпечити захист зв'язку, зокрема, щодо захисту від подальшої фальсифікації результатів вимірювань або отриманих результатів аналізу грунту.
У деяких варіантах реалізації винаходу сенсорний пристрій виконаний з можливістю здійснення аутентифікації користувача сенсорного пристрою і дозволу передачі даних вимірювань і/або метаданих на зовнішню відповідну частину тільки в тому випадку, якщо аутентифікація була успішною. Цей захід також можуть використовувати для захисту передачі і документування результатів вимірювань від атак, зокрема, щодо фальсифікації даних вимірювань. За рахунок використання одного або більше захисних заходів, згаданих вище, у такий спосіб можуть бути виконані вимоги до документування результатів вимірювань, що є надійним з юридичної точки зору і що, залежно від обставин, може вимагатися згідно з законодавством.
У деяких варіантах реалізації винаходу сенсорний пристрій додатково містить пристрій визначення положення для визначення поточного положення сенсорного пристрою і надання відповідних метаданих, що характеризують положення. Зокрема, це дозволяє також надавати разом з даними вимірів дані про місцеположення вимірювання за допомогою відповідних метаданих. Крім того, таким чином може бути реалізований контроль сенсорного пристрою щодо його просторового положення, що також забезпечує додатковий захист від неправильного використання, зокрема, неправильного використання особами, які не мають права доступу.
У деяких варіантах реалізації винаходу сенсорний пристрій виконаний у вигляді бо портативного блоку. Це, зокрема, означає, що розміри та вага пристрою дозволяють людині легко переносити його без зайвих проблем, наприклад, у місцеположення вимірювання на сільськогосподарських угіддях. Таким чином, в ідеалі розміри сенсорного пристрою в кожному напрямку мають становити максимум кілька дециметрів, наприклад, «50 см, і вага має становити переважно менш ніж 25 кг, в ідеалі менш ніж 10 кг. Таким чином, сенсорний пристрій можна використовувати дуже гнучко і без допомоги транспортних засобів чи інших маневрувальних пристроїв.
Другий аспект цього винаходу стосується реалізованого на комп'ютері способу аналізу грунту, що включає в себе: () прийом даних вимірювань, що стосуються принаймні двох, переважно принаймні трьох, або всіх з наведених далі властивостей грунту, що підлягає аналізу: (а) спектр імпедансу, (Б) температура, (с) спектр поглинання в спектральному діапазоні, який проходить від МІК до ОМ,
МІВ-МІБ-ОМ, ії необов'язково (4) кислотний або лужний характер, зокрема значення рн; і (ії) визначення принаймні однієї з властивостей грунту або принаймні однієї властивості грунту, отриманої на основі вказаного, на основі комбінації отриманих даних вимірювань через об'єднання даних, щоб отримати відповідний результат вимірювань для принаймні однієї властивості грунту, що підлягає визначенню. Таким чином, за допомогою цього способу можна пов'язати результати вимірювань щодо вказаних властивостей грунту в рамках об'єднання даних, причому необхідно ще раз відзначити, що вказані властивості грунту вибирають таким чином, щоб принаймні для деяких комбінацій між ними існувала кореляція, яку можна використовувати в рамках об'єднання даних для отримання більш точних або додаткових результатів, що стосуються аналізу грунту. Зокрема, об'єднання даних може бути реалізоване на основі нечіткої логіки та/або однієї або більше штучних нейронних мереж.
У деяких варіантах реалізації винаходу дані вимірювань збираються сенсорним пристроєм згідно з першим аспектом винаходу, зокрема, відповідно до одного або більше з описаних варіантів реалізації винаходу. Потім виконання способу здійснюється за фактичним виміром іп 5йи для збору даних вимірів, причому для цієї мети сенсорний пристрій може, зокрема, як описано вище, передавати дані вимірювань, а також, у разі необхідності, додаткові метадані, за допомогою свого пристрою зв'язку через відповідний канал зв'язку з центральним або просторово розподіленим пристроєм, що реалізує спосіб.
Зо У деяких варіантах реалізації винаходу спосіб виконують принаймні в одному центральному вузлі мережі, зокрема у хмарному середовищі або в розподіленій комп'ютерній мережі, причому принаймні один центральний вузол для прийому відповідних даних вимірювань виконаний так, щоб бути в комунікаційному з'єднанні з сукупністю сенсорних пристроїв, зокрема, згідно з першим аспектом винаходу, для отримання відповідних даних вимірювань. Це дозволяє, зокрема, ефективно і різноманітно використовувати ресурси для виконання способу. Крім того, зміни, зокрема оновлення програмного забезпечення, яке використовують для виконання способу, можуть бути відповідно реалізовані централізовано без необхідності розподілу на кожний з відповідних сенсорних пристроїв, так що вся система може бути легко розроблена далі, а також може оновлюватися.
Третій аспект цього винаходу стосується комп'ютерної програми, яка, в разі виконання на процесорній платформі, виконана з можливістю здійснення способу згідно з другим аспектом цього винаходу, зокрема, згідно з одним або більше з описаних варіантів реалізації винаходу.
Процесорна платформа може містити один процесор або сукупність процесорів і може бути реалізована локально, централізовано, наприклад, на одному комп'ютері, або, навпаки, також у децентралізованій розподіленій комп'ютерній мережі. Зокрема, процесорна платформа та комп'ютерна програма також можуть бути присутніми в самому сенсорному пристрої, щоб уможливити для нього виконання способу.
Комп'ютерна програма може, зокрема, зберігатися на енергонезалежному носії даних.
Переважно, це носій даних у вигляді оптичного носія інформації або модуля флеш-пам'яті. Це може мати перевагу, якщо комп'ютерна програма як така призначена для продажу незалежно від процесорної платформи, на якій має виконуватися одна або більше програм. В іншому варіанті реалізації комп'ютерна програма може бути надана у вигляді файлу в блоці обробки даних, зокрема на сервері, і може бути завантажена через з'єднання для передачі даних, наприклад Інтернет, або спеціальне з'єднання для передачі даних, таке як фірмова чи локальна мережа. Крім того, комп'ютерна програма може містити сукупність окремих програмних модулів, що взаємодіють між собою.
Четвертий аспект цього винаходу стосується пристрою для аналізу грунту, причому пристрій виконаний з можливістю реалізації способу згідно з другим аспектом цього винаходу, зокрема, згідно з одним або більше з описаних варіантів реалізації винаходу. Пристрій може, зокрема,
містити вказану процесорну платформу і, таким чином, може, зокрема, містити один блок обробки даних, такий як комп'ютер, або децентралізовану розподілену комп'ютерну мережу.
Зокрема, для деяких варіантів реалізації винаходу сам пристрій може містити, для збору даних вимірювань, сенсорний пристрій згідно з першим аспектом цього винаходу, зокрема, відповідно до одного або більше з описаних варіантів реалізації винаходу. Це особливо має перевагу, якщо аналіз даних вимірювань для отримання додаткових результатів, що стосуються аналізу грунту, має виконуватися іп 5йи, тобто на ділянці в самому сенсорному пристрої, що, зокрема, також уможливлює роботу в автономному режимі, а також визначення таких результатів, яке не залежить від якості каналу зв'язку із зовнішньою процесорної платформою.
Ознаки та переваги, пояснені щодо другого аспекту винаходу, аналогічно застосовні до третього і четвертого аспектів цього винаходу.
Додаткові переваги, ознаки та можливі варіанти застосування цього винаходу будуть зрозумілі з подальшого детального опису у зв'язку з фігурами.
У графічних матеріалах: на Фіг. 1 схематично показано сенсорний пристрій згідно з одним варіантом реалізації цього винаходу; на Фіг. 2 схематично показано сенсорний пристрій, виконаний за модульним принципом згідно з додатковим варіантом реалізації цього винаходу, в якому на додаток до вимірювального модуля забезпечено робочий модуль/радіомодуль; на Фіг. ЗА схематично показано вузол інтегрованого датчика імпедансу/температури для сенсорного пристрою згідно з одним варіантом реалізації цього винаходу, а на Фіг. ЗВ показано його спрощену еквівалентну принципову схему; на Фіг. 4 схематично показано вузол вимірювання потенціалу, зокрема вузол рН датчика, для сенсорного пристрою згідно з одним варіантом реалізації цього винаходу; на Фіг. 5 схематично показано вузол абсорбційного спектрометра для сенсорного пристрою згідно з одним варіантом реалізації цього винаходу; на Фіг. б показано схематичний вигляд всієї системи для аналізу грунту згідно з одним варіантом реалізації цього винаходу; і на Фіг. 7 показано як приклад загальну схему різних кореляцій між окремими вимірюваними величинами, які можуть бути виявлені датчиками сенсорного пристрою відповідно до Фіг. 1 або 2, і за допомогою яких можна визначити різні властивості грунту в межах обсягу об'єднання даних згідно зі способом відповідно до цього винаходу.
На фігурах однакові довідкові позиції використовують для однакових або взаємно відповідних елементів цього винаходу.
Сенсорний пристрій 1, показаний на Фіг.1, згідно з варіантом реалізації цього винаходу виконаний як модуль, який, у свою чергу, містить кілька вузлів, зокрема вузлів датчиків, у загальному корпусі 2. Перший з цих вузлів є комбінованим вузлом З датчика імпедансу/температури, який принаймні частково виконаний у вигляді стрижнеподібного або штироподібного першого опорного елемента та який виконаний з можливістю встромлення в грунт, що підлягає аналізу. Ще один з вузлів є вузлом 4 вимірювання потенціалу, зокрема, вузлом рН датчика, що утворений за допомогою другого опорного елемента, який, як і перший опорний елемент, має стрижнеподібну або штироподібну форму і аналогічно виконаний з можливістю встромлення в грунт, що підлягає аналізу. Між цими двома вузлами З і 4, а також у безпосередній близькості від них, вузол 5 абсорбційного спектрометра розташований як додатковий з вузлів, причому вузол 5 абсорбційного спектрометра містить вимірювальне вікно, яке розташоване таким чином, що в разі встромлення в грунт, що підлягає аналізу, першого і другого опорних елементів воно опиняється на грунті або над грунтом. Відповідно, три вузла датчиків зосереджені на невеликій площі, переважно на загальній площі менш ніж 100 см, так що вплив неоднорідностей грунту, що підлягає аналізу, на результати вимірювань може бути мінімальним і, зокрема, може бути зведений до мінімуму. Сенсорний пристрій 1 виконаний у вигляді мобільного блоку, зокрема портативного блоку, який має вагу переважно менш ніж 25 кг і максимальну довжину менш ніж 1 м, переважно максимум 0,5 м. Крім того, сенсорний пристрій 1 містить пристрій подачі енергії (не показаний), який може бути виконаний, зокрема, у вигляді, перезаряджуваного пристрою накопичення електрохімічної енергії, такого як, наприклад, літій- іонний акумулятор.
Окремі вузли, зокрема кожен з вузлів 2, З і 4 датчиків сенсорного пристрою 1, також можуть бути виконані як окремо знімні або змінні модулі, що, зокрема, дозволяє створювати різні конфігурації датчиків у простий і динамічний спосіб, а також окремо для техобслуговування або заміни окремих вузлів датчиків залежно від їхнього стану старіння або придатності до бо експлуатації.
Відповідно, для кожного вимірювання сенсорний пристрій 1 дозволяє використовувати до чотирьох різних типів датчиків і їхніх різних принципів вимірювання для отримання відповідних даних вимірювань, на підставі яких за допомогою кореляції або об'єднання даних визначення властивостей грунту, що виходять за рамки безпосереднього вимірювання властивостей грунту, може бути виконане іп 5йш з точністю, яка в будь-якому випадку є досить високою для багатьох варіантів застосування. Зокрема, наприклад, імпеданс грунту, що підлягає вимірюванню, температура грунту, його спектр поглинання у всьому спектральному діапазоні ОМ-МІ5-ІЕ, а також його значення рН можуть бути виміряні одночасно і в мінімально можливому просторі.
Саме таке близьке розташування поруч датчиків вимірюваних величин різних вузлів 2, 3 і 4 датчиків дозволяє здійснювати успішну кореляцію даних вимірювань для визначення властивостей грунту з точністю, необхідною для типових варіантів застосування, зокрема, агротехнічних варіантів застосування. Крім того, щільне розташування перетворювачів вимірюваної величини також дозволяє створювати карти грунту надвисокої роздільної здатності, тобто карти грунтів з сіткою з розміром комірок сітки менш ніж 100 см. Одночасне виявлення різних величин, що підлягають вимірюванню, також дозволяє відображати динамічні і правильні залежності між окремими значеннями вимірювання. Зокрема, спотворення вимірювань, таким чином, також можуть бути виявлені і вилучені прямо іп 5йи за допомогою відповідного програмного забезпечення для оцінки, наприклад, на основі штучного інтелекту, щоб ще більше підвищити якість вихідних результатів вимірювань.
На Фіг. 2 показаний сенсорний пристрій 1, виконаний за модульним принципом, згідно з додатковим варіантом реалізації винаходу, який на додаток до модуля ба датчика також містить операційний модуль/радіомодуль бб, який може бути з'єднаний з модулем ба датчика за допомогою роз'ємного з'єднання. Обидва модулі ба і 605 показані на Фіг. 2, з одного боку, як окремі модулі (внизу зліва), а з іншого боку, в з'єднаному стані (вгорі справа). Корпуси обох модулів ба і 66 переважно виконані таким чином, щоб у разі з'єднання обох модулів один з одним в області з'єднання утворювалася ручка 10 для перенесення або маніпулювання, причому така ручка 10, за яку можна легко взятися, зокрема, простягнутою рукою людини, що, зокрема, також підходить для видалення з грунту сенсорного пристрою 1, який раніше встромили в грунт для аналізу. Як показано на Фіг. 2, ручка може бути виконана, зокрема, у
Зо вигляді зменшення поперечного перерізу сенсорного пристрою 1 в області з'єднання між обома модулями ба і 60. Операційний модуль/радіомодуль 6р забезпечений пристроєм 7 визначення положення, за допомогою якого можна визначати положення сенсорного пристрою 1, зокрема, в процесі вимірювання, і генерувати відповідні дані про становище в вигляді метаданих, пов'язаних з вимірюванням, наприклад, у взаємодії із супутниковою системою розпізнавання місця розташування, такою як, наприклад, ОР5, САГІЕЄО або СІ ОМА5Б5, або за допомогою визначення місця розташування за допомогою мобільного радіозв'язку.
Крім того, операційний модуль/радіомодуль бр забезпечений пристроєм 8 зв'язку, який, зокрема, може бути налаштований для обміну даними із зовнішньою відповідною частиною за допомогою технології мобільного радіозв'язку (наприклад, Зб, ІТЕ, 50) або іншої радіотехнології, такої як ГоКа та/або МВ-ІоТ, зокрема, для надсилання даних вимірювань, отриманих за допомогою сенсорного пристрою 1, у зовнішній центр обробки даних для подальшої оцінки, і, у свою чергу, залежно від обставин, прийому результатів аналізу грунту, отриманих у результаті такої оцінки, щоб вивести їх в самому сенсорному пристрої 1 на людино-машинному інтерфейсі 9. Такий людино-машинний інтерфейс 9 може бути забезпечений, зокрема, у вигляді пристрою відображення на сенсорному пристрої 1, переважно, щодо рішення, яке заощаджує якомога більше місця, у вигляді дисплея управління, причому цей дисплей управління дозволяє користувачеві вводити дані, а також виводити інформацію, як, наприклад, у випадку сенсорного екрану.
На Фіг. ЗА показаний інтегрований вузол З датчика імпедансу/температури для сенсорного пристрою згідно з варіантом реалізації винаходу, причому цей інтегрований вузол З датчика імпедансу/температури раніше встромили в грунт 11, що підлягає аналізу, і, зокрема, він може бути забезпечений в сенсорному пристрої 1, показаному на Фіг. 1 або Фіг. 2. На додаток до цього на Фіг. ЗВ показана спрощена еквівалентна принципова схема для відгалуження вимірювання імпедансу вузла З датчика імпедансу/температури.
Вузол З датчика, показаний на Фіг. ЗА, містить перший опорний елемент 12 у формі штиря, який, зокрема, може бути виконаний з металу, переважно зі стійкого до корозії металу. Штир може, зокрема, мати по суті циліндричну форму і може сходити на конус на своїй торцевій поверхні, яка призначена для встромлення в грунт, щоб полегшити дію встромлення.
Пасивувальний шар 13 наносять на перший опорний елемент 12 на ділянці поверхні, який бо зазвичай входить у контакт з навколишнім грунтом у встромленому стані, причому цей пасивувальний шар 13 може, зокрема, містити один або більше полімерних матеріалів і діє як електричний ізолятор. На пасивувальному шарі 13 навколо першого опорного елемента 12 намотані дві струмопровідні доріжки 14, які паралельні одна одній і не торкаються одна одної.
Обидві струмопровідні доріжки 14, таким чином, електрично ізольовані від опорного елемента 12 за допомогою пасивувального шару 13. На своєму кінці, що протилежний наконечнику, який може бути встромлений у грунт, вузол З датчика імпедансу/температури містить друковану плату (РСВ) 15, яка розташована у внутрішній частині опорного елемента 12 і яка захищена за допомогою металевого ковпачка 16 (металевого корпусу), розташованого над ним, на якому друкована плата (РСВ) 15, пристрій 15а управління, попередній підсилювач 1560 сигналу і датчик 15с температури забезпечені у вигляді інтегральної схеми або компонента напівпровідникового датчика. Металевий ковпачок 16 призначений не тільки для механічного захисту, але й як електромагнітний захисний екран для датчика 15с температури, пристрою 15а управління і попереднього підсилювача 15656 сигналу, які розташовані у внутрішній частині. Крім управління вузлом З датчика, пристрій 15а управління також призначений для вимірювання імпедансу і надання відповідних даних вимірювання, і він електрично пов'язаний з кожною з двох струмопровідних доріжок 14 через попередній підсилювач 15р сигналу. Датчик 15с температури також може бути з'єднаний зі струмопровідними доріжками 14, причому в цьому випадку вони призначені, як доповнення або альтернатива першому опорному елементу 12, як перетворювач вимірюваної величини для датчика 15с температури, хоча в будь-якому випадку вони служать як вимірювальні електроди для вимірювання імпедансу.
Відповідно, вузол З датчика імпедансу/температури може бути представлений, що стосується його відгалуження вимірювання імпедансу, за допомогою спрощеної еквівалентної принципової схеми, показаної на Фіг. ЗВ. Під час процесу вимірювання імпедансу певну вимірювальну напругу змінного струму подає пристрій 15а управління між першою струмопровідною доріжкою 14а і відповідною другою струмопровідною доріжкою 14р0 з двох струмопровідних доріжок 14. Оскільки в процесі вимірювання перший опорний елемент 12 зі струмопровідними доріжками 14, розташованими на ньому, встромлюють в грунт 11, що підлягає аналізу, обидві струмопровідні доріжки 14а, 140 перебувають в електричному контакті з навколишнім грунтом 11, так що останній з'єднує обидві струмопровідні доріжки 14а, 146 в
Зо контексті електричного резистора Ке. На еквівалентній принциповій схемі обидві струмопровідні доріжки 14а, 1460 відповідно самі мають електричний опір Кстіз і Кстг, а також (паразитну) ємність
Сом і Соіо, з'єднану паралельно. За допомогою співвідношення, наведеного на Фіг. ЗВ, спектр до) імпедансу може бути відповідно визначений як функція частоти 0) поданого верхнього значення напруги змінного струму. Частотний діапазон, який використовують для отримання спектру 2А(ш) імпедансу, може бути вибраний залежно від застосування і зазвичай включає в себе частотний діапазон від 100 Гц до 1 МГц. Перший опорний елемент 12 ідеально з'єднаний з потенціалом землі в процесі вимірювання імпедансу і для цього електрично з'єднаний, наприклад, з нейтральним виводом джерела живлення сенсорного пристрою 1, що протидіє спотворенню сигналу 2 (03), спричиненому зовнішнім електромагнітним зв'язком.
На підставі отриманого спектра 24(0)) імпедансу відмінність стосовно типу грунту, механічного складу грунту, електропровідності, вмісту води, концентрації іонів і типу іонів може бути досягнуто шляхом подальшої оцінки, зокрема за допомогою моделей діелектричної суміші (наприклад, модель Брюггемана, модель Максвелла Гарнетта). Таким чином також можливі кількісні оцінки. Одночасно з вимірюванням імпедансу можна додатково здійснювати вимірювання температури за допомогою датчика температури, при цьому, як уже було згадано, дві струмопровідні доріжки 14 і/або перший опорний елемент 12 можуть служити як перетворювач вимірюваної величини. Вузол З датчика імпедансу/температури в деяких варіантах реалізації винаходу може представляти, зокрема, сукупність датчиків сенсорного пристрою 1 або навіть сам сенсорний пристрій 1.
На Фіг. 4 показаний вузол 4 вимірювання потенціалу, зокрема вузол рН датчика, згідно з варіантом реалізації винаходу, який був встромлений у грунт 11, що підлягає аналізу, і який може бути забезпечений, зокрема, в сенсорному пристрої 1 відповідно до Фіг. 1 або фіг. 2.
Вузол 4 вимірювання потенціалу містить другий опорний елемент 17 у вигляді штиря, форма якого може, зокрема, по суті відповідати формі першого опорного елемента 12 вузла З датчика імпедансу/температури. Пасивувальний шар 18, зокрема полімерне пасивування (наприклад, з
НОРЕ), забезпечений на частині поверхні другого опорного елемента 17, причому частина поверхні призначена для входження в контакт з грунтом 11, що підлягає аналізу, у встромленому стані.
На цьому пасивувальному шарі 18 металоксидний електрод 21, з одного боку, а також бо калібрувальний електрод 22 розташовані у вигляді кільцевих струмопровідних доріжок, за допомогою яких, якщо відомо електричний опір грунту 11, який може бути визначено, зокрема, за допомогою вузла З датчика імпедансу/температури, стан, зокрема товщину шару, металоксидного електрода 21 може бути визначено за допомогою вимірювання опору або вимірювання електропровідності між двома електродами 21 і 22, які електрично зв'язані через грунт 11. Потім товщину шару можуть використовувати як калібрувальну величину для фактичного вимірювання кислотного або лужного характеру, зокрема значення рн, грунту 11. зокрема, вимірювання можуть виконувати перед кожним вимірюванням рН або циклічно через задані інтервали часу. Таким чином, вузол вимірювання потенціалу може незалежно виконувати (іп 5йи) автокалібровку.
Ї металоксидний електрод 21, і калібрувальний електрод 22 електрично ізольовані, за допомогою пасивувального шару 18, від другого опорного елемента 17, який може бути виконаний, зокрема, з металу, і вони відокремлені один від одного. Калібрувальний електрод 22 може, зокрема, містити провідний полімерний матеріал і/або провідний композитний матеріал або може бути повністю виконаний з них. | металоксидний електрод 21, і калібрувальний електрод 22 містять відповідно електричні контакти 21а і 22а, які, зокрема, можуть бути виготовлені з того самого матеріалу, що й відповідні електроди 21 і 22.
Для вимірювання кислотного або лужного характеру грунту за допомогою вимірювання потенціалу вузол 4 вимірювання потенціалу додатково містить електролітний/металевий контрольний електрод (наприклад, електрод з АдсСіІ/АО), який містить, як компоненти, розташовані в металевому корпусі 23 (металевий ковпачок), виконаному як частина, або як доповнення, другий опорний елемент 17, ємність 195 електроліту для прийому рідини або пастоподібний електроліт 19а як електролітний контрольний електрод, а також металевий контрольний електрод 19с, який перебуває в електропровідному контакті з ємністю 19р електроліту і розташованим у ньому електролітом 19а. Зокрема, надійного механічного захисту контрольного електрода 19 досягають завдяки металевому корпусу 23.
Комбінація металоксидного електрода 21, електролітного/мметалевого контрольного електрода 19, а також іонної діафрагми 20, яка розташована між ними на поверхні другого опорного елемента 17 і яка перебуває в іонопровідному контакті з електролітним/металевим контрольним електродом 19 і яка також може бути приведена в іонопровідний контакт з
Зо металоксидним електродом через навколишній грунт 11 у процесі вимірювання, є вимірювальним пристроєм для вимірювання кислотного або лужного характеру грунту 11 на підставі хімічної окислювально-відновної реакції, вже згаданої вище: хМе-чунго «з МехОуу2Н: -- уде: рівновага реакції якої значною мірою також визначається концентрацією іонів водню (НУ), присутніх у грунті 11, так що концентрація іонів Н- у грунті, а отже, і його значення рН можуть бути визначені за допомогою іонних струмів, що виникають під час вимірювання, або різниці потенціалів, яка виникає між металоксидним електродом 21 і електролітним/металевим контрольним електродом 19, з урахуванням калібрування, яке грунтується на описаному вимірі стану металоксидного електрода 21.
На Фіг.5 схематично показаний вузол 5 абсорбційного спектрометра для сенсорного пристрою згідно з цим винаходом, який, зокрема, може бути сенсорним пристроєм 1 відповідно до Фіг. 1 або Фіг. 2. Відповідно до цього далі знову наведено посилання на сенсорний пристрій 1. Вузол 5 абсорбційного спектрометра містить по суті дископодібний тримач 24, який може обертатися навколо осі А і який вставлений у корпус 2 сенсорного пристрою 1 між двома вузлами З і 4 датчиків, при цьому одна дискова поверхня тримача 24 звернена до отвору корпусу 2, причому цей отвір служить вимірювальним отвором або вимірювальним вікном вузла 5 абсорбційного спектрометра. Віртуальна область цього отвору, розташована на його зовнішній геометричній межі, також може називатися вимірювальною поверхнею М, яка під час операції вимірювання зазвичай розташована принаймні по суті паралельно поверхні грунту 11, що підлягає аналізу, або яка збігається з нею і яка на Фіг. 5 показана пунктирною лінією. Тримач 24 розташований відносно цієї вимірювальної поверхні М таким чином, що він опиняється над поверхнею грунту під час операції вимірювання, причому мінімальна відстань визначається формою корпусу 2. На стороні тримача 24, зверненій до вимірювальної поверхні, два (або більше) окремих МЕМ5 абсорбційних спектрометри 2ба, 265 розташовані на тримачі 24, причому кожен з них принаймні частково покриває різні спектральні діапазони і причому вони сукупно покривають спектральний діапазон ШМ-МІ5-МІК, який, зокрема, включає в себе спектральний діапазон від 350 нм до 1700 нм. Використання технології МЕМ5 для виготовлення абсорбційних спектрометрів уможливлює виробництво особливо невеликих, а отже, компактних варіантів реалізації.
Крім того, на тій же стороні тримача 24 забезпечене джерело 25 електромагнітного випромінювання, наприклад галогенна лампа, випромінювання якої покриває цей спектральний діапазон ШМ-МІ5-МІК. Джерело 25 та абсорбційні спектрометри 26ба, 265 розташовані одне щодо одного або оптично відокремлені одне від одного екраном, утвореним на тримачі 24, таким чином, що випромінювання джерела 25 може досягати абсорбційних спектрометрів 2ба, 26р тільки у непрямий спосіб як відбите випромінювання.
Крім того, вузол 5 абсорбційного спектрометра містить захисну оптичну систему 27, яка може бути виконана, зокрема, у вигляді диска, що виконаний зі стійкого до подряпин матеріалу, який принаймні значною мірою прозорий у вказаному спектральному діапазоні, наприклад сапфірового скляного диска з гідрофільним нанопокриттям, що посилює захист від подряпин.
Нанопокриття полегшує підтримання чистоти оптичної системи, а також це означає, що її легше чистити, і це підвищує механічну міцність оптичної системи. Захисна оптична система 27 розташована між тримачем 24 з розташованими на ньому оптичними компонентами 25, 26а, 265 і вимірювальною поверхнею (на деякій відстані, наприклад близько З см, від нього), яка може захистити оптичні компоненти від шкідливих зовнішніх впливів, зокрема від впливу грунту 11, що підлягає аналізу, наприклад від пилу і вологи, а також від механічних пошкоджень.
Крім того, вузол 5 абсорбційного спектрометра містить пристрій 28 із закриттям або заслінкою, який по суті є дископодібним екраном, що може висуватися (і знову втягуватися), переважно паралельно захисній оптичній системі 27, у простір, визначений між тримачем 24 з оптичними компонентами 25, 26ба, 260 і захисної оптичною системою 27. На своїй стороні, зверненій до оптичних компонентів 25, 26ба, 260, цей екран покритий калібрувальним покриттям 29, наприклад 5ресігаіюоп. З5ресігап є матеріалом, що виготовлений із спеченого РТЕЕ, який має надзвичайно високу й однорідну відбивну здатність в ультрафіолетовому (ОМ) і видимому (МІ5) діапазонах, а також у ближньому інфрачервоному (МІК) діапазоні електромагнітного спектра. Він має характер ламбертового відбиття, тобто відбивається дуже дифузно або матово. Калібрувальне покриття 29 є еталоном калібрування, за допомогою якого абсорбційні спектрометри 26ба, 2665 можна калібрувати іп 5йи, коли для цієї мети екран висунутий у простір між абсорбційними спектрометрами 2ба, 260 і захисною оптичною системою 27. Однак у процесі вимірювання для аналізу грунту екран втягнений, щоб не порушувати траєкторію
Зо променя між оптичними компонентами 25, 26ба, 2660 і грунтом 11.
Крім того, вузол 5 абсорбційного спектрометра виконаний таким чином, що під час операції вимірювання, коли поверхня грунту 11, що підлягає аналізу, принаймні по суті збігається з вимірювальною поверхнею, тримач 24 обертається навколо осі обертання А, яка потім по суті перпендикулярна вимірювальній поверхні, тимчасом як джерело 25 і два абсорбційні спектрометри 2ба, 26р активують, щоб зареєструвати спектр поглинання на абсорбційних спектрометрах 2ба, 2606 у згаданому спектральному діапазоні на основі випромінювання джерела 25, відбитого на поверхні грунту.
На Фіг. б показаний схематичний вигляд (загалом) усієї системи 30 для аналізу грунту згідно з варіантом реалізації винаходу. Система 30 містить один або зазвичай декілька сенсорних пристроїв, зокрема сенсорних пристроїв 1 відповідно до Фіг. 1 або 2 (з яких у цьому документі показаний тільки один), які призначені для отримання на ділянці, тобто іп 5йи, даних вимірювань, які характеризують властивості грунту, що підлягає аналізу. Потім ці дані вимірювань можуть бути передані з відповідного сенсорного пристрою 1 за допомогою пристрою 8 зв'язку через канал зв'язку, який може бути виконаний, зокрема, як передача блоково-ланцюговим методом, на зовнішню відповідну частину 33 пристрою, яка може бути реалізована, зокрема, у вигляді одного або більше мережевих вузлів (наприклад, серверів) у комп'ютерній мережі або у хмарному середовищі.
У наведеному прикладі передача відбувається в кілька етапів, при цьому дані вимірювань, а також, якщо це застосовується, будь-які пов'язані з ними метадані для вимірювання спочатку передають через канал безпроводового зв'язку, який може бути реалізований, зокрема, за допомогою радіотехнологій ГоКа або МВ-ІЮТ, у шлюз 32, який може бути розташований, наприклад, на фермі фермера, який використовує систему 30. З цього шлюзу 32 дані вимірювань і метадані можуть бути далі передані на відповідну частину 33 для оцінки, наприклад, у класичний спосіб за допомогою безпроводової технології або проводового
Інтернет-з'єднання. Припускають, що переважно знову використовувати передачу блоково- ланцюговим методом, так що весь зв'язок між сенсорним пристроєм 1 і відповідною частиною 33 здійснюється за допомогою блоково-ланцюгової технології. Цей канал зв'язку є двонаправленим, так що його також можна використовувати в протилежному напрямку, зокрема, для передачі на відповідний сенсорний пристрій 1 даних аналізу, отриманих 60 відповідною частиною 33, на підставі переданих йому даних вимірювань і метаданих. Залежно від конкретного варіанту реалізації винаходу, метадані, отримані відповідним сенсорним пристроєм 1, можуть містити, зокрема, інформацію, що стосується моменту часу та місця розташування виконаного вимірювання грунту, а також унікальну ідентифікацію пристрою та/або ідентифікацію користувача.
Додатково або альтернативно, додатковий канал 35 зв'язку може бути забезпечений між відповідною частиною 33 і одним або більше користувацькими кінцевими пристроями 34, причому додатковий канал 35 зв'язку може бути виконаний, зокрема, у вигляді віддаленого доступу, наприклад, через веб-портал, і знову може бути успішно реалізований за допомогою блоково-ланцюгової технології. Усі канали зв'язку в системі переважно зашифровані з метою підтримки безпеки даних і захисту від маніпуляцій, наприклад, за допомогою відомих способів асиметричного або симетричного шифрування. Канал 35 зв'язку забезпечує додатковий спосіб доступу до отриманих даних аналізу. Наприклад, фермер або садівник може отримати доступ до даних аналізу таким чином навіть через відносно тривалий період часу після проведення вимірювань, наприклад, зі своєї ферми або навіть перебуваючи в дорозі, через відповідний кінцевий пристрій 34, без необхідності мати при собі сенсорний пристрій 1.
На Фіг. 7 як приклад показана загальна схема різних кореляцій між окремими вимірюваними величинами, які можуть бути виявлені датчиками сенсорного пристрою відповідно до Фіг. 1 або 2, і за допомогою яких можна визначати різні властивості грунту в межах обсягу об'єднання даних (або в цьому документі синонімічно: об'єднання датчиків) відповідно до способу згідно з цим винаходом. Кореляції відзначені відповідними позначеними стрілками, причому позначення вказують на ті фізичні або хімічні величини, які можуть використовувати в межах об'єднання даних, зокрема, для створення кореляцій між різними вимірюваними величинами, які безпосередньо здійснюють вузли З і 5 датчиків, які дозволяють визначити додаткові похідні властивості грунту та/або які дозволяють підвищити точність отримуваних результатів. Зокрема, таким чином можна визначити ряд важливих параметрів для сільського господарства і садівництва, які включають в себе, зокрема, дані про загальний вміст азоту, загальний вміст гумусу, відношення азоту до органічної речовини, кількість наявного фосфату, кількість наявного калію, кількість наявного магнію, електропровідність, вологість грунту і значення рн грунту.
Зо Хоча вище був описаний принаймні один наведений як приклад варіант реалізації винаходу, слід зазначити, що існує велика кількість його варіацій. Також слід зазначити, що наведені як приклад варіанти реалізації винаходу, що були описані, представляють лише необмежувальні приклади і не призначені для обмеження таким чином обсягу, застосовності або конфігурації пристроїв і способів, описаних у цьому документі. Натомість попередній опис надасть спеціалісту в цій галузі техніки інструкції щодо реалізації принаймні одного наведеного як приклад варіанту реалізації винаходу, причому зрозуміло, що можуть бути внесені різні зміни щодо функціональних можливостей і компонування елементів, описаних у наведеному як приклад варіанті реалізації винаходу, без відхилення від об'єкта винаходу, відповідно визначеного в доданій формулі винаходу, а також його правових еквівалентів.
ПЕРЕЛІК ДОВІДКОВИХ ПОЗИЦІЙ
1 Сенсорний пристрій 2 Корпус
З Вузол датчика імпедансу/температури 4 Вузол вимірювання потенціалу, зокрема вузол рН датчика 5 Вузол абсорбційного спектрометра ба Модуль датчика 60 Операційний модуль/радіомодуль 7 Пристрій визначення положення 8 Пристрій зв'язку 9 Людино-машинний інтерфейс, зокрема робочий дисплей 10 Ручка для перенесення чи маніпулювання 11 Грунт 12 (Перший) опорний елемент у формі штиря 13 Пасивувальний шар, зокрема полімерний пасивувальний шар, першого опорного елемента 14 Струмопровідні доріжки 14а Перша струмопровідна доріжка 146 Друга струмопровідна доріжка 15 Інтегрована друкована плата (РСВ) з пристроєм управління і датчиком температури бо 15а Пристрій управління
156 Попередній підсилювач сигналу 15с Датчик температури 16 Металевий корпус, зокрема металевий ковпачок, першого опорного елемента 17 (Другий) опорний елемент у формі штиря 18 Пасивувальний шар, зокрема полімерний пасивувальний шар, другого опорного елемента 19 Електролітний/металевий контрольний електрод 19а Електролітний контрольний електрод (електроліт) 196 Ємність електроліту 19с Металевий контрольний електрод 20 Іонна діафрагма 21 Металоксидний електрод 21а Контакт металоксидного електрода 22 Калібрувальний електрод 22а Контакт каліброваного електрода 23 Металевий корпус, зокрема металевий ковпачок, другого опорного елемента 24 Поворотний тримач з віссю обертання А 25 Джерело електромагнітного випромінювання 26а, б МЕМ5 абсорбційний спектрометр з вимірювальною поверхнею М 277 (Захисна) оптична система, зокрема сапфірове скло з гідрофільним нанопокриттям 28 Пристрій із заслінкою 29 Еталон калібрування, зокрема каліброване покриття 30 Система для аналізу грунту іп 5йи 31 Канал зв'язку, зокрема передача блоково-ланцюговим методом 32 Шлюз 33 Відповідна частина, зокрема блоково-ланцюгове/хмарне середовище або локальний пристрій для оцінки 34 Користувацький кінцевий пристрій
Віддалений доступ
Claims (26)
1. Сенсорний пристрій (1) для аналізу грунту іп 5йи, який містить: вузол датчика з одним або більше датчиками, які сконфігуровані кожний окремо або сумісно для одночасного вимірювання іп 5йи наведених далі властивостей грунту (11), що підлягає аналізу, і для надання наступних даних вимірювань: (а) спектр імпедансу; (р) температура; та (с) спектр поглинання в спектральному діапазоні, що проходить від МІК до ОМ, МІВ-МІ5-ОМ, при цьому відстань між кожними двома датчиками вузла датчика, визначена щодо їхніх відповідних перетворювачів вимірюваної величини, не перевищує 10 см; при цьому, для вимірювання іп 5йи спектра імпедансу (24(0))), вузол датчика виконаний з можливістю вимірювання опору змінному струму ділянки грунту, що підлягає вимірюванню, як функції частоти (0)) змінної вимірювальної напруги, що подається на вказану ділянку грунту.
2. Сенсорний пристрій (1) за п. 1, який відрізняється тим, що вузол датчика додатково містить один або більше датчиків, які сконфігуровані кожний окремо або сумісно для виконання, одночасно з іншими вимірюваннями, вимірювання іп 5йи кислотного або лужного характеру грунту (11), що підлягає аналізу, і надання відповідних даних вимірювань.
3. Сенсорний пристрій (1) за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що вузол датчика містить датчик імпедансу для визначення іп 5йи спектра імпедансу грунту (11), що підлягає аналізу, причому датчик імпедансу містить: перший опорний елемент (12); дві струмопровідні доріжки (14), які розташовані на першому опорному елементі (12), але які електрично ізольовані від нього й одна від одної, причому принаймні одна з них містить електропровідний, стійкий до корозії полімер або композитний матеріал; пристрій (15а) управління, виконаний з можливістю подачі напруги змінного струму між двома струмопровідними доріжками (14), щоб змінювати його частоту в заданому частотному діапазоні, при цьому, під час роботи сенсорного пристрою (1), коли його вводять в грунт (11), що підлягає аналізу, таким чином, щоб струмопровідні доріжки (14) знаходились в бо електричному контакті з грунтом (11), що підлягає аналізу, для вимірювання спектра імпедансу грунту (11), що підлягає аналізу, у відповідь на напругу змінного струму, що подається на нього через струмопровідні доріжки (14), і для надання спектра імпедансу у вигляді відповідних даних вимірювань.
4. Сенсорний пристрій (1) за п. З, який відрізняється тим, що перший опорний елемент є електропровідним принаймні на ділянці, яка покрита струмопровідними доріжками (14), а пристрій (15а) управління додатково виконаний з можливістю подачі потенціалу землі на вказану принаймні одну ділянку під час отримання спектра імпедансу грунту (11), що підлягає аналізу.
5. Сенсорний пристрій (1) за п. З або 4, який відрізняється тим, що заданий частотний діапазон включає в себе діапазон від 100 Гц до 1 МГц.
6. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що: перший опорний елемент виконаний у вигляді штиря, який принаймні частково є порожнистим, для принаймні часткового введення в грунт (11), що підлягає аналізу, при цьому ізоляційний шар нанесений на поверхню штиря, причому на ньому, у свою чергу, розташовані дві струмопровідні доріжки (14); і пристрій (15а) управління розташований усередині порожнистої частини першого опорного елемента (12).
7. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з пп. 3-6, який відрізняється тим, що вузол датчика містить датчик (15с) температури для вимірювання температури грунту (11), що підлягає аналізу, причому він сумісно з датчиком імпедансу виконаний як інтегрований вузол (3) датчика імпедансу/температури, який виконаний з можливістю одночасно та іп 5йи вимірювати спектр імпедансу, а також температуру грунту (11), що підлягає аналізу, і надавати результати вимірювань відповідно у вигляді відповідних даних вимірювань.
8. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що вузол датчика містить вузол (5) абсорбційного спектрометра для отримання іп 5йи спектра поглинання грунту (11), що підлягає аналізу, який містить: принаймні два МЕМ5 абсорбційні спектрометри (2ба, 265), спектральне охоплення яких відрізняється принаймні для деяких ділянок спектра електромагнітного випромінювання, так що спектр поглинання грунту (11), що підлягає аналізу, може бути сумісно виміряний сукупністю Зо МЕМФ5 абсорбційних спектрометрів (26ба, 265), спектр поглинання яких охоплює ділянки в МІБ- діапазоні, а також у МІ5-діапазоні та ОМ-діапазоні.
9. Сенсорний пристрій (1) за п. 8, який відрізняється тим, що вузол (5) абсорбційного спектрометра додатково містить рухомий тримач (24), на якому абсорбційні спектрометри розташовані таким чином, що в разі переміщення вказаного тримача (24) щодо віртуальної вимірювальної поверхні, на якій залишається грунт (11), що підлягає аналізу, під час операції вимірювання сенсорного пристрою (1), вони можуть спектрометрично вимірювати площу грунту (11), що підлягає скануванню, абсорбційними спектрометрами, для вимірювання спектра поглинання, інтегрованого у всій ділянці, що підлягає скануванню.
10. Сенсорний пристрій (1) за п. 8 або 9, який відрізняється тим, що вузол (5) абсорбційного спектрометра додатково містить рухомий пристрій (28) із заслінкою, який виконаний з можливістю тимчасового переміщення екрана в простір, визначений між абсорбційними спектрометрами і вимірювальною поверхнею, при цьому еталон (29) калібрування розташований на стороні екрана, зверненій до абсорбційних спектрометрів, для калібрування принаймні одного з абсорбційних спектрометрів.
11. Сенсорний пристрій (1) за одним з пп. 8-10, який відрізняється тим, що вузол (5) абсорбційного спектрометра додатково містить оптичну систему (27), яка в діапазоні довжин хвиль, який відповідає спектру поглинання, що підлягає вимірюванню, є принаймні по суті оптично прозорою, причому оптична система (27) розташована в просторі між абсорбційними спектрометрами і вимірювальною поверхнею, щоб просторово відокремлювати їх одне від одного; при цьому на своїй стороні, зверненій до вимірювальної поверхні, оптична система (27) забезпечена гідрофільним нанопокриттям, що підвищує захист від подряпин.
12. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що вузол датчика містить вузол (4) вимірювання потенціалу для отримання іп 5йи кислого або лужного характеру грунту (11), що підлягає аналізу, який містить: другий опорний елемент (17); електролітний/металевий контрольний електрод (19), який розташований в або на другому опорному елементі; металоксидний електрод (21), розташований на поверхні другого опорного елемента (17), бо поверхня якого призначена для контакту з грунтом (11), що підлягає аналізу, під час операції вимірювання; іонну діафрагму (20), яка розташована на другому опорному елементі між металоксидним електродом (21) та електролітним/металевим контрольним електродом (19) і яка знаходиться в контакті з електролітним/металевим контрольним електродом (19); стійкий до корозії калібрувальний електрод (22), який розташований на поверхні другого опорного елемента (17), забезпеченого для контакту з грунтом (11), що підлягає аналізу, причому стійкий до корозії калібрувальний електрод (22) електрично ізольований від металоксидного електрода (21); і вимірювальний пристрій, виконаний з можливістю: для визначення стану струму металоксидного електрода (21), вимірювати електричний опір, що виникає між вказаним калібрувальним електродом (22) і металоксидним електродом (21), і/або вимірювати електричну ємність, що виникає між ними, коли кожен із вказаних двох електродів знаходиться в контакті з грунтом (11), що підлягає аналізу; і для визначення кислотного або лужного характеру грунту (11), що підлягає аналізу, вимірювати різницю електричних потенціалів, що виникає між контрольним електродом і металоксидним електродом (21), беручи до уваги калібрування вимірювання, раніше виміряне на основі виміряного стану струму металоксидного електрода (21), коли кожен із вказаних двох електродів знаходиться в контакті з грунтом (11), що підлягає аналізу.
13. Сенсорний пристрій (1) за п. 12, який відрізняється тим, що вказаний калібрувальний електрод (22) виготовлений з матеріалу, який містить електропровідний і стійкий до корозії полімер або композитний матеріал.
14. Сенсорний пристрій (1) за п. 12 або 13, який відрізняється тим, що другий опорний елемент виконаний у вигляді штиря для принаймні часткового введення в грунт (11), що підлягає аналізу, при цьому на поверхню штиря нанесений ізолювальний шар, причому на ізолювальному шарі розміщені металоксидний електрод (21), іонна діафрагма (20) та/або вказаний калібрувальний електрод (22).
15. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить пристрій (8) зв'язку для передачі отриманих даних вимірювання на відповідну частину, яка є зовнішньою відносно сенсорного пристрою (1), для оцінки. Зо
16. Сенсорний пристрій (1) за п. 15, який відрізняється тим, що пристрій (8) зв'язку виконаний з можливістю бездротової передачі даних вимірювань за допомогою зв'язку на основі радіотехнології І оКа та/або радіотехнології вузькосмугового інтернету речей (МВ-ІОТ).
17. Сенсорний пристрій (1) за п. 15 або 16, який додатково містить захищений запам'ятовувальний пристрій для зберігання, захищений від несанкціонованого доступу, унікальну ідентифікацію пристрою для сенсорного пристрою (1) та/або принаймні криптографічний ключ для шифрування даних вимірювань і/або метаданих, що передаються за допомогою пристрою (8) зв'язку.
18. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з пп. 15-17, який відрізняється тим, що пристрій (8) зв'язку додатково виконаний з можливістю записувати в блоковий ланцюг, який виступає як зовнішня відповідна частина, дані вимірювань і/або метадані, що підлягають передачі, або змусити іншу зовнішню відповідну частину записати в блоковий ланцюг дані вимірювань і/або метадані, передані до неї.
19. Сенсорний пристрій (1) за п. 18, який відрізняється тим, що сенсорний пристрій (1) виконано з можливістю виконання аутентифікації користувача сенсорного пристрою (1) і дозволу передачі даних вимірювань і/або метаданих на зовнішню відповідну частину тільки в разі успішної аутентифікації.
20. Сенсорний пристрій (1) за будь-яким з попередніх пунктів, який додатково містить пристрій (7) визначення положення для визначення поточного положення сенсорного пристрою (1) і надання відповідних метаданих, що характеризують вказане положення.
21. Реалізований на комп'ютері спосіб аналізу грунту, який включає: прийом даних вимірювань, що стосуються властивостей грунту (11), що підлягає аналізу: (а) спектр імпедансу, який вказує опір змінному струму ділянки грунту, що підлягає вимірюванню, як функцію частоти (0)) змінної вимірювальної напруги, що подається на вказану ділянку грунту; (Б) температура; (с) спектр поглинання в спектральному діапазоні, що проходить від МІК до ОМ, МІК-МІБ-ОМ; визначення принаймні однієї з вказаних властивостей грунту або принаймні однієї властивості грунту, отриманої з них, на основі комбінації прийнятих даних вимірювань за допомогою об'єднання даних, щоб отримати відповідний результат вимірювання для принаймні однієї бо властивості грунту, що підлягає визначенню.
22. Спосіб за п. 21, який додатково включає: прийом даних вимірювань, що стосуються визначення характеру кислотності грунту (11), що підлягає аналізу, що вибраний з кислотного або лужного.
23. Спосіб за п. 21 або 22, який відрізняється тим, що дані вимірювань отримують сенсорним пристроєм (1) за будь-яким з пп. 1-20.
24. Спосіб за будь-яким з пп. 21-23, який відрізняється тим, що спосіб виконують принаймні в одному центральному вузлі (33) мережі, причому принаймні один центральний вузол (33) мережі для прийому відповідних даних вимірювань сконфігурований таким чином, щоб знаходитися у каналі (31) зв'язку з сукупністю сенсорних пристроїв (1) для отримання відповідних даних вимірювань.
25. Спосіб за будь-яким з пп. 21-24, який відрізняється тим, що включає використання комп'ютерної програми, яка виконана на процесорній платформі.
26. Пристрій для аналізу грунту, який містить сенсорний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-20 для отримання даних вимірювань, виконаний з можливістю реалізації способу за будь-яким з пп. 21-
25. 1
Кк. З к пд и
Фіг.
. й в . йому р Я Ера не й й . " з Мед де шк Кк . г о, У тт Ю Ж ся й, Б ет й тля ее й ПЕ, А А Ї " жа ПК К Як Ме їх Її "З Д дення НЕ А у ж А йах ші й І Те о рення ру уче 3 х Е іже факт Ж Со КЕ т 1. є ; шо і ! і Її ! Ей ї К З С й
Фіг. 2 І нт ТВА пен ден 1 де Соя йон о п те ж а з С і тю Й 4 х /
Фіг. ЗА
З г у; їх Спрощена еквналентна дня принципова схема Г Ве ї З г су З КУ Н Її зн, ї і З як ! | м и т ж: . Акт Кеча кі і п і НЕ -е пн Корвет -е пен ннння Що Гея онйкує М обсте ета
Фіг. ЗВ 4 19 га т-0-- й ! ше а 1 г ння З ше будете тот я 4 А іба 23 рН и Ї пвзлавзваввавававзввввананяй пт ІВ
Фіг. 4 й, А г я Е я що Ж яр Е Я ї - яшВ сова овь) | 25 га ШЕ М Е З - ї о ШЕ Е и чк. хо Ж Я ЬЬ. . й Ей КК | : о У ще р. В т Р Е Од о, з СК | і р М ЕЕ Я ка ех ! 2 ко с.
Фіг. 5 З 2 ой -й як Ж ї . ДУ тою се уч щ : в - жа / дак ! та ' Ь шк муз ші ж нем ! й Ж --еау ве в ВУ і 13 КЕ і Ж. зе й ; З г ще ) її я ОО. ше й Ж ША, ЕПОХ ек ши М Н с Ба ШК ж Я ща Ї ЩІ ух ї КИ ААнккк : вк: ев г
Щі. Ой. г ща ї ер -и ! ЖУК оклжжжак пллляи зок 31 : і о з з я . ТВ коми ; З і : х ек Ко со НН х Ії : ІЗ Ь . до кий 1 х І Ек 5 Кл те ті х 113 : Ц 5 ж пень іі В 3 7 ї да щі | : : і ГО ї Бо . п І) х х й. її ць х Кк ї Ясний Е І їх що и Меси Шк с, Кай Ка а я Я чо: Ка ї і ша. ї м дудур яння з 5: ., - ї М а о пкехі ВК в їх х. и Й і . ЩЕ. фесеенной "в з шйнннння Е х о ї х Я я дн ДИ З х Б Бо ца Я Х ГУ їх ших У їі 15 х «у, Е ти і звели Й 1: Кон ВВА нини 1: ! Джин г : : н М х 5. ї І ї інш ї І а - : На ння др и КІ : НоО-Аї з Не Її З е Е ; Ї ! і
Фіг. 6
! бавктраматр УВА І Ікра и аНкте іо ВЗН РЕ Ярох я КТ: рум ту МЕ. Тече вемхеннічвна Зхукркена МСЕ гине зкнечних зеудіеня ГУ ! Це -клдетев й КІЯ ГО ТАМЕнн МЕ ! ДЖ жвава ВЕ НВК ОЗ- ТАКЕ нн ЗВ) ТІЇ -«юпатері, НЕО Ов аа ВВ ! сн : ЗВ рах, НН В 8 11 0 бувук удень нулі ЛЬНІ У Ї ТдмовоВ зем вон Га ІКТ КК : її ї х ж ! ж ак ОХ Ж ! ГО ве ВВ УК) ВА х Бо х бів 1 чйкв: КІ ДНЕЧ. КТ «со КИ ДЯ : М Винні цікнт нет З Р ! тре пад око дні; диня ЇЇ ах днк я Ж ЕЕ ПО олялнмлллялллялллялляллдялалялаялилянаяняянаяАяянняиянянк ОД надан А Ан ння шої ! з Б пос Її Е : Ве в: ше Джічвнх вантіеритуви: (ККУ ко ! ВВЕ АК ЛА І 5 1 саме д, І З кетттттттнтсов ях і МБТ КТ КЕ НК у КК ОЗ Доичах мадян СК і комами в АК ЗЕЕНЕК - Я Тнох сенхуві бнаково панезкточвь піддеетьчн. скреденниий - Лабератерні мангвовьні візвнкіріавання за
Фіг. 7
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018111336.6A DE102018111336B4 (de) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | Vorrichtungen und Verfahren zur In-Situ-Bodenanalyse |
| PCT/EP2019/061870 WO2019215257A2 (de) | 2018-05-11 | 2019-05-08 | Vorrichtungen und verfahren zur in-situ-bodenanalyse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA127138C2 true UA127138C2 (uk) | 2023-05-10 |
Family
ID=66625145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202007184A UA127138C2 (uk) | 2018-05-11 | 2019-05-08 | Пристрої та спосіб аналізу ґрунту in situ |
Country Status (27)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11614435B2 (uk) |
| EP (1) | EP3791161B1 (uk) |
| JP (1) | JP7072085B2 (uk) |
| CN (1) | CN112189132B (uk) |
| AU (1) | AU2019267088B2 (uk) |
| BR (1) | BR112020022876B1 (uk) |
| CA (1) | CA3099811A1 (uk) |
| CL (1) | CL2020002905A1 (uk) |
| CO (1) | CO2020015173A2 (uk) |
| DE (1) | DE102018111336B4 (uk) |
| DK (1) | DK3791161T3 (uk) |
| EC (1) | ECSP20073271A (uk) |
| ES (1) | ES2940330T3 (uk) |
| FI (1) | FI3791161T3 (uk) |
| HR (1) | HRP20230266T1 (uk) |
| HU (1) | HUE061443T2 (uk) |
| LT (1) | LT3791161T (uk) |
| MX (1) | MX2020011981A (uk) |
| PE (1) | PE20210616A1 (uk) |
| PL (1) | PL3791161T3 (uk) |
| PT (1) | PT3791161T (uk) |
| RS (1) | RS64100B1 (uk) |
| RU (1) | RU2759207C1 (uk) |
| SI (1) | SI3791161T1 (uk) |
| UA (1) | UA127138C2 (uk) |
| WO (1) | WO2019215257A2 (uk) |
| ZA (1) | ZA202007085B (uk) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10955402B2 (en) * | 2016-06-19 | 2021-03-23 | Urban-Gro, Inc. | Modular sensor architecture for soil and water analysis at various depths from the surface |
| USD960000S1 (en) * | 2019-10-07 | 2022-08-09 | Stenon Gmbh | Soil sensing system |
| USD959999S1 (en) * | 2019-10-07 | 2022-08-09 | Stenon Gmbh | Soil sensor module for a soil sensing system |
| USD962793S1 (en) * | 2020-03-17 | 2022-09-06 | Stenon Gmbh | User-interface for a soil sensing system |
| CN111272856A (zh) * | 2020-04-03 | 2020-06-12 | 山东仁科测控技术有限公司 | 一种土壤酸碱度自动连续测量装置 |
| CN112834574A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-25 | 中建市政工程有限公司 | 一种土壤检测装置 |
| CN112880650A (zh) * | 2021-01-26 | 2021-06-01 | 王福 | 一种水土保持遥感监测系统 |
| KR102346965B1 (ko) * | 2021-03-29 | 2022-01-05 | (주)에스티에스 엔지니어링 | 사물인터넷 기반의 토양 부식성 인자 측정장치 및 이를 이용한 매설배관 정보 제공시스템 |
| CN114152727B (zh) * | 2021-11-12 | 2022-08-05 | 西南交通大学 | 一种考虑含水率的接地网土壤风险性评估方法 |
| CN114414520B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-10-24 | 中国科学院南京土壤研究所 | 一种水体磷原位监测传感器及监测方法 |
| PL442649A1 (pl) | 2022-10-26 | 2024-04-29 | Lazarek Piotr | Sonda dogruntowa, system bezzałogowy dla sondy i sposób przeprowadzania badania właściwości gruntu |
| CN116482328B (zh) * | 2023-02-13 | 2023-09-15 | 河北金洋环境科技有限公司 | 水土保持监测装置 |
| CN116297297B (zh) * | 2023-05-22 | 2023-08-15 | 成都博瑞科传科技有限公司 | 基于阵列光谱和离子选择法的水中总氮检测方法及传感器 |
| CN116499974B (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-19 | 江西特康科技有限公司 | 一种化学分析装置、分析方法及临床检验箱 |
| CN116593415B (zh) * | 2023-07-18 | 2023-10-03 | 延津县兴鑫农业种植专业合作社 | 一种土壤重金属修复动态检测装置和方法 |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5621669A (en) | 1990-07-27 | 1997-04-15 | Bjornsson; Eyjolf S. | Moisture sensor probe and control mechanism |
| US5739536A (en) | 1995-12-14 | 1998-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optic infrared cone penetrometer system |
| US5859536A (en) | 1997-01-08 | 1999-01-12 | Oliver Haugen | Moisture sensor having low sensitivity to conductance changes |
| CN2319812Y (zh) * | 1998-02-12 | 1999-05-19 | 中国科学院金属腐蚀与防护研究所 | 一种综合原位土壤腐蚀性调查测量装置 |
| AUPP395798A0 (en) * | 1998-06-05 | 1998-07-02 | HarbourDom Pty Limited | Detection of potential acid sulphate soils |
| CN2384219Y (zh) * | 1999-06-02 | 2000-06-21 | 中国科学院金属腐蚀与防护研究所 | 土壤腐蚀性检测器 |
| JP4194179B2 (ja) | 1999-06-29 | 2008-12-10 | カワサキ機工株式会社 | 特性測定装置 |
| US6937939B1 (en) | 1999-07-08 | 2005-08-30 | Tokyo University Of Agriculture And Technology Tlo Co., Ltd. | Soil measuring instrument, soil measurement assisting device and method, recorded medium on which a program is recorded, recorded medium on which data is recorded, application amount controller, application amount determining device, method for them, and farm working determination assisting system |
| US6853937B2 (en) * | 2001-07-06 | 2005-02-08 | Tokyo University Of Agriculture And Technology Tlo Co., Ltd. | Soil characteristics survey device and soil characteristics survey method |
| JP4362646B2 (ja) | 2001-07-06 | 2009-11-11 | 農工大ティー・エル・オー株式会社 | 土壌特性観測装置 |
| AU2003902836A0 (en) | 2003-06-06 | 2003-06-26 | M.B.T.L. Limited | Environmental sensor |
| JP2006133088A (ja) | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Kyoto Prefecture | 土壌中の水分分布測定方法及び水分分布測定システム |
| GB0427659D0 (en) * | 2004-12-17 | 2005-01-19 | Delta T Devices Ltd | Moisture content sensor and related methods |
| JP4811667B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2011-11-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 電位測定装置 |
| US8451449B2 (en) * | 2009-10-30 | 2013-05-28 | Kyle H. Holland | Optical real-time soil sensor |
| CN101210902B (zh) * | 2007-12-25 | 2012-05-23 | 福州大学 | 一种金属-金属氧化物pH电极及其制备方法 |
| US9285501B2 (en) * | 2008-11-04 | 2016-03-15 | Veris Technologies, Inc. | Multiple sensor system and method for mapping soil in three dimensions |
| DE102009059036B4 (de) * | 2009-12-12 | 2011-11-10 | Tsg Technische Service Gesellschaft Mbh | Verbesserte Korrosionsschutzprüfung erdgedeckter Prüfkörper |
| WO2014016765A2 (en) | 2012-07-24 | 2014-01-30 | Lavy Lev | Multilayer coaxial probe for impedance spatial contrast measurement |
| GB2509127B (en) * | 2012-12-21 | 2015-09-30 | Plant Bioscience Ltd | Soil chemistry sensor |
| CN104007158B (zh) * | 2014-05-21 | 2016-06-15 | 江苏大学 | 全固态一体式pH复合电极装置及其电极的制备方法 |
| US10182533B2 (en) | 2014-07-29 | 2019-01-22 | GroGuru, Inc. | Systems and methods for recommending a plant selection |
| KR101651919B1 (ko) | 2014-11-13 | 2016-08-30 | 대한민국 | 토양 pH 측정 장치 |
| WO2016077421A1 (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Systems and methods for soil mapping and crop modeling |
| CN105841739B (zh) * | 2016-03-25 | 2018-10-26 | 南方科技大学 | 温湿度传感器及其制备方法、温湿度测量系统 |
| ES2830724T3 (es) | 2016-04-15 | 2021-06-04 | Mettler Toledo Gmbh | Sensor electroquímico |
| US10791933B2 (en) * | 2016-07-27 | 2020-10-06 | Verifood, Ltd. | Spectrometry systems, methods, and applications |
| DE102016116508A1 (de) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | Agri Con GmbH Precision Farming Company | Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung und Analyse von Bodenproben |
| CN106525930B (zh) * | 2016-09-20 | 2018-11-09 | 北京科技大学 | 消除电位漂移影响的pH复合电极、监测检测系统及方法 |
| CN106950183A (zh) | 2017-02-28 | 2017-07-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种基于光谱技术的便携式土壤养分检测装置 |
| CN107044866A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-08-15 | 杭州朗宝万生物科技有限公司 | 土壤温度、水分和电导率测量装置 |
-
2018
- 2018-05-11 DE DE102018111336.6A patent/DE102018111336B4/de active Active
-
2019
- 2019-05-08 RS RS20230199A patent/RS64100B1/sr unknown
- 2019-05-08 UA UAA202007184A patent/UA127138C2/uk unknown
- 2019-05-08 CA CA3099811A patent/CA3099811A1/en active Pending
- 2019-05-08 MX MX2020011981A patent/MX2020011981A/es unknown
- 2019-05-08 FI FIEP19725292.7T patent/FI3791161T3/fi active
- 2019-05-08 CN CN201980031482.8A patent/CN112189132B/zh active Active
- 2019-05-08 WO PCT/EP2019/061870 patent/WO2019215257A2/de active Application Filing
- 2019-05-08 LT LTEPPCT/EP2019/061870T patent/LT3791161T/lt unknown
- 2019-05-08 HR HRP20230266TT patent/HRP20230266T1/hr unknown
- 2019-05-08 PT PT197252927T patent/PT3791161T/pt unknown
- 2019-05-08 US US17/054,743 patent/US11614435B2/en active Active
- 2019-05-08 RU RU2020136738A patent/RU2759207C1/ru active
- 2019-05-08 EP EP19725292.7A patent/EP3791161B1/de active Active
- 2019-05-08 PE PE2020001833A patent/PE20210616A1/es unknown
- 2019-05-08 JP JP2020563547A patent/JP7072085B2/ja active Active
- 2019-05-08 SI SI201930500T patent/SI3791161T1/sl unknown
- 2019-05-08 DK DK19725292.7T patent/DK3791161T3/da active
- 2019-05-08 AU AU2019267088A patent/AU2019267088B2/en active Active
- 2019-05-08 HU HUE19725292A patent/HUE061443T2/hu unknown
- 2019-05-08 ES ES19725292T patent/ES2940330T3/es active Active
- 2019-05-08 PL PL19725292.7T patent/PL3791161T3/pl unknown
- 2019-05-08 BR BR112020022876-1A patent/BR112020022876B1/pt active IP Right Grant
-
2020
- 2020-11-09 CL CL2020002905A patent/CL2020002905A1/es unknown
- 2020-11-13 ZA ZA2020/07085A patent/ZA202007085B/en unknown
- 2020-11-18 EC ECSENADI202073271A patent/ECSP20073271A/es unknown
- 2020-12-02 CO CONC2020/0015173A patent/CO2020015173A2/es unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA127138C2 (uk) | Пристрої та спосіб аналізу ґрунту in situ | |
| Limbeck et al. | Recent advances in quantitative LA-ICP-MS analysis: challenges and solutions in the life sciences and environmental chemistry | |
| KR20030005012A (ko) | 토양특성 관측장치 및 토양특성 관측방법 | |
| WO2020111922A1 (en) | Probe for measuring the penetration time of water through the soil layers and the vertical moisture profile of the soil | |
| US20200249215A1 (en) | System, apparatus, and method for measuring ion concentration with a standard deviation correction | |
| US11226306B2 (en) | Microbial sensor system for monitoring and imaging of an environment | |
| WO2003087802A3 (en) | Electrochemical sensor system and sensing method | |
| Kaczmarek et al. | Simultaneous determination of δ11B and B/Ca ratio in marine biogenic carbonates at nanogram level | |
| AU2015352385B2 (en) | Probe for the continuous monitoring in real time of chemical parameters of interest directly in the ground, and system for the continuous monitoring in real time of said chemical parameters of interest | |
| JPWO2017150107A1 (ja) | イオン濃度測定装置及びイオン濃度測定方法 | |
| CN206710365U (zh) | 一种便携式土壤重金属检测装置 | |
| Shrestha et al. | Perspectives on the Roles of Real time Nitrogen Sensing and IoT Integration in Smart Agriculture | |
| CN106970125A (zh) | 一种便携式土壤重金属检测装置 | |
| Tavares et al. | Towards rapid analysis with XRF sensor for assessing soil fertility attributes: Effects of dwell time reduction | |
| CN106990145A (zh) | 一种便携式土壤速效养分检测装置 | |
| Venkadesh et al. | Advanced Multi-functional Sensors for In-situ Soil Parameters for Sustainable Agriculture | |
| Yuan et al. | Recent Advances in Soil Nutrient Monitoring: A Review | |
| CA3226041A1 (en) | Device and method for determining soil moisture | |
| Okafor et al. | Assessing and Improving the Quality of IoT Sensor Data in Environmental Monitoring Networks: A Focus on Peatlands | |
| Stafford | Proximal soil surveying and monitoring techniques R. Gebbers, Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy (ATB), Germany | |
| DE102021133218A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Bodenfeuchte | |
| Afridi et al. | Initial Studies for a Novel Electromagnetic Sensor for Detection of Carbon Content in Soil |