WO2013100745A2 - Dispositif de recuperation de la solution liquide du sol sans energie pour la mesure automatique des parametres biochimiques du sol - Google Patents
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Definitions
- TECHNICAL FIELD It is a device for recovering the soil solution in an automatic way and without the external energy call. It is used in ferti-irrigation intensive and / or extensive cultivation conducted under drip or micro-sprinkler systems in agricultural fields, green spaces, golf courses and sports fields.
- Capacitive probes comprising coaxial electrodes in a cylindrical body and embedded in an insulating material inserted into the ground vertically. They are generally used to measure capacitive or volumetric moisture in situ.
- a measurement probe for monitoring the electrical conductivity of the soil solution comprising an upper hollow tube section, a porous ceramic material at its bottom for insertion into the ground, an electrode of the sensor electrical conductivity and a plug at one end so that the soil solution can be removed from the probe via an electric or manual vacuum generator.
- an integrated system-based soil measurement instrument that includes a pair of electrodes that measure electrical conductivity and soil moisture and signal conditioning circuits, and a control system in the form of a crystal monitor Liquid and touch screen with a solar panel power system and storage battery. The user remotely monitors and enters the machine control on the screen.
- a more complex early warning system used to provide soil water potential, salinity and temperature at a distance.
- the device eliminates the manpower but counts on the use wireless communication means and central data acquisition unit storing all the data. By adopting a wireless communication style, the device is monitored remotely in real time.
- the techniques that measure in the soil solution use electrical energy, solar, batteries or vacuum generators to actuate the pumping of the liquid from the ground, or that the operation is done with the help of the human intervention by the creation of an air depression necessary for the recovery of the solute; which makes you lose a lot of energy and requires a significant investment from the farmer.
- the device object of the invention, allows the automatic recovery of the soil solution to analyze its biochemical properties later by another machine.
- the operation is simple, cheap, and does not use pumping, compressor or any external energy; In addition to the stated benefits, the device is easy to install in any type of soil.
- cultivable soils including light soils, sandy and sandy loam with high and medium permeability to water and water. cultivated soils.
- the material of manufacture will be in stainless steel to offer the device the stability and the resistance to its burial in the ground. It is painted from the inside by a layer of vinyl reducing the friction of the water with the wall, and covered from the outside by a layer of rigid Polypropylene favoring the attachment of the object to the particles of the soil even the more clayey.
- the device is composed of 3 parts linked together by a sealed welding; the upper part of the device is the one that will be populated by the roots; its disproportionate funnel shape, 20 cm in diameter at the top, 5 cm in basal diameter and 10 cm in open height on both sides, favors the centrifugation of the soil liquid; in addition the permeability to water is accelerated by the smooth wall so that the liquid is centrifuged down in the lower part for analysis.
- Its lower part is in the form of a conical cylinder 5 cm in diameter at the top and 2 cm in diameter at the bottom and 15 cm in height, and will serve as storage for the liquid solution of the soil.
- the device is finally equipped with a connector containing a female thread with 4 circles 1 ⁇ 2 "in diameter, to connect another machine or sensor to automatically measure the biochemical properties of soil liquid and / or data transmission in real time (3 ).
- a connector containing a female thread with 4 circles 1 ⁇ 2 "in diameter to connect another machine or sensor to automatically measure the biochemical properties of soil liquid and / or data transmission in real time (3 ).
- the device is equipped in the basal part with a female thread with 4 circles 1 ⁇ 2 "in diameter (3).
- This device will be used in intensive agriculture irrigated drip in greenhouse and open field and can be adapted to irrigated soil spray, substrate and turf crops or green space.
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Abstract
PROBLEME A RESOUDRE : Actuellement, il y a plusieurs dispositifs qui permettent de mesurer l'humidité du sol et parfois le contenu en éléments minéraux et salinité en vrac dans le sol, mais ces mesures ne sont pas représentatifs, puisque la plante n'absorbe que les éléments dissous dans la partie liquide du sol. Le problème réside dans le comment récupérer la dite solution du sol d'une manière continue et moins chère pour une éventuelle automatisation des mesures et des commandes de fertigation au sol. SOLUTION : Le dispositif, objet de l'invention, permet la récupération automatique de la solution du sol d'une manière simple sans intervention humaine ou équipement exigeant de l'énergie pour son fonctionnement, et ce pour son analyse biochimique en temps quasi réel dans l'objectif de suivre les apports des éléments fertilisants en agriculture de précisions. Il s'installe au niveau des sols cultivés dans les horizons peuplés par les racines.
Description
La Description
DOMAINE TECHNIQUE : Il s'agit d'un dispositif de récupération de la solution du sol d'une manière automatique et sans l'appel d'énergie externe. Il est utilisé en ferti-irrigation des cultures intensives et/ou extensives conduites sous système goutte à goutte ou micro-aspersion dans les domaines agricoles, espaces verts, golfs et terrains de sport.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR :
L'état antérieur de la technique est assez riche et varié. En effet, l'analyse du sol pour les agriculteurs et les chercheurs nécessite un prélèvement du sol qui est envoyé à un laboratoire spécialisé ; les valeurs trouvées sont généralement communiquées en retard, ce qui ne laisse pas suffisamment de temps pour d'éventuelles corrections du programme de fertigation au niveau de l'exploitation agricole. Les besoins d'analyse In situ et le suivi en temps réel de l'état des éléments minéraux dans le sol sont de plus en plus exigées en agriculture de moderne
Actuellement, il ya plusieurs dispositifs qui permettent de mesurer l'humidité du sol comme par exemple :
- Les humidimètres du sol, dans lesquels un fluide actif osmotiquement est utilisé, situé à l'intérieur d'une chambre annulaire fermée et délimitée en partie par une membrane permsélective permettant de mesurer directement la teneur en eau de la matrice du sol dans une gamme de tension plus large que les tensiomètres ou des micropsychromètres utilisées aussi bien lors de la planification de l'irrigation des cultures ou de l'arrosage du gazon.
- Les sondes capacitives comprenant des électrodes coaxiales dans un corps cylindrique et noyés dans un matériau isolant inséré dans le sol verticalement. Elles sont généralement utilisées pour mesurer in situ l'humidité capacitive ou volumétrique.
D'autre part, il y a quelques dispositifs qui permettent en plus, la mesure des propriétés chimiques du sol tel que :
- Une sonde de mesure pour surveiller la conductivité électrique de la solution du sol comprenant une section de tube creux supérieur, un matériau céramique poreux à sa partie inférieure pour l'insertion dans le sol, une électrode de conductivité électrique du capteur et un bouchon à une extrémité de sorte que la solution du sol peut être retirée de la sonde par l'intermédiaire d'un générateur de vide électrique ou manuel.
- Un instrument de mesure des propriétés du sol fondé sur un système intégré, qui comprend un couple d'électrodes mesurant la conductivité électrique et l'humidité du sol et des circuits de conditionnement de signaux et un système de commande sous forme de moniteur à cristaux liquides et écran tactile avec un système d'alimentation en panneau solaire et batterie de stockage. L'utilisateur surveille à distance et introduit la commande de la machine sur l'écran.
- Un dispositif d'alerte précoce plus complexe utilisé pour fournir le potentiel hydrique du sol, la salinité et la température à distance. Le dispositif élimine la main d'oeuvre mais table sur l'utilisation
des moyens de communication sans fil et centrale d'acquisition stockant tout les données. En adoptant un style de communication sans fil, le dispositif est surveillé à distance en temps réel.
Ces différents dispositifs peuvent donner des mesures fiables de l'humidité de l'eau dans le sol, mais lorsqu'il s'agit de la mesure des paramètres chimiques du sol, les données sont moins précises car elles correspondent seulement au contenu en éléments minéraux en vrac dans le sol, et pas celles contenues dans le liquide du sol. Les valeurs ne sont donc pas celles des éléments réellement absorbées par les racines des plantes. Pour que les minéraux soient disponibles pour les êtres végétaux, il faut qu'ils soient dissous dans la partie liquide du sol. Il faut donc récupérer cette partie liquide et la mettre disposition pour d'éventuelles mesures par un autre dispositif ou électrodes.
Par ailleurs, les techniques qui mesurent dans la solution du sol utilisent l'énergie électrique, solaire, des batteries ou des générateurs à vide pour actionner le pompage du liquide du sol, ou bien que le fonctionnement se fait à l'aide de l'intervention humaine par la création d'une dépression d'air nécessaire pour la récupération du soluté ; ce qui fait perdre beaucoup d'énergie et demande un investissement important de la part de l'agriculteur.
EXPOSE DE L'INVENTION :
Le dispositif, objet de l'invention, permet la récupération automatique de la solution du sol pour analyser ses propriétés biochimiques ultérieurement par une autre machine.
Le fonctionnement se fait d'une manière simple, pas cher, et n'utilise ni pompage, ni compresseur, ni aucune énergie externe ; En plus des avantages indiqués, le dispositif est facile à installer dans n'importe quel type de sol.
En fait, il s'installe verticalement juste dans les horizons du sol peuplés par les racines, il peut être enterré dans touts types de sols cultivables notamment les sols légers, sablonneux et sablo limoneux à forte et moyenne perméabilité à l'eau et au niveau des sols cultivés.
Le matériau de fabrication sera en acier Inoxydable pour offrir au dispositif la stabilité et la résistance à son enterrement dans le sol. Il est peint de l'intérieur par une couche de vinyle diminuant les frictions de l'eau avec la paroi, et couvert de l'extérieur par une couche de Polypropylène rigoureux favorisant ainsi l'accrochage de l'objet aux particules du sol même les plus argileuses.
En effet, il est composé de 3 parties liées entre elles par un soudage étanche ; la partie supérieure du dispositif est celle qui sera peuplée par les racines ; sa forme d'entonnoir disproportionné de 20 cm de diamètre en haut, 5 cm de diamètre basale et 10 cm de hauteur ouvert des deux cotés avantage la centrifugation du liquide du sol ; en plus la perméabilité à l'eau est accélérée par la paroi lisse pour que le liquide soit centrifugé en bas dans la partie inférieure en vue de son analyse. Sa partie inférieure est sous forme de cylindre conique de 5 cm de diamètre en haut et 2 cm de diamètre en bas et 15 cm de hauteur, et servira de stockage pour la solution liquide du sol.
Le dispositif est finalement muni d'un connecteur contenant un taraudage femelle à 4 cercles de ½" de diamètre, pour brancher une autre machine ou senseur de mesure automatique des propriétés biochimiques du liquide du sol et/ou transmission des données en temps réel (3).
DESCRIPTION DES DESSINS
Le dessin en annexe illustre les caractéristiques du dispositif qui est formé de trois parties :
- Partie supérieure : sous forme d'entonnoir disproportionné, de 20 cm de diamètre en haut, 5 cm de diamètre basale et 10 cm de hauteur ouvert des deux cotés (1),
- Partie inférieure : sous forme de cylindre conique de 5 cm de diamètre en haut et 2 cm de diamètre en bas et 15 cm de hauteur (2),
- Connecteur : le dispositif est muni dans sa partie basale d'un taraudage femelle à 4 cercles de ½" de diamètre (3).
APPLICATION INDUSTRIELLE :
Ce dispositif sera utilisé en agriculture intensive irriguée au goutte à goutte sous serre et en plein champs et peut être adapté aux sols irrigués en aspersion, aux cultures sur substrat et gazon ou espaces verts.
Claims
1. Dispositif de récupération de la solution du sol caractérisé en ce qu'il est composé de trois parties supérieure, inférieur et partie de connexion, fabriquées en acier Inoxydable et liées entre elles par un soudage étanche.
2. Dispositif de récupération de la solution du sol, selon la revendication 1, est caractérisé en ce que sa partie supérieure est sous forme d'entonnoir disproportionné fonctionnant sans énergie;
3. Dispositif de récupération de la solution du sol, selon la revendication 1 et 2, est caractérisé en ce que sa paroi intérieure est peinte par une fine couche de vinyle hydrophobe diminuant les frictions de l'eau avec la paroi ;
4. Dispositif de récupération de la solution du sol, selon la revendication 1 et 2, est caractérisé en ce que sa paroi extérieure est couverte par une couche de Polypropylène rigoureux favorisant l'accrochage au sol ;
5. Dispositif de récupération de la solution du sol, selon la revendication 1, est caractérisé en ce que sa partie inférieure est sous forme d'un cylindre conique constituant ainsi une réserve de 30 ml d'eau du sol centrifugé par la partie supérieure ;
6. Dispositif de récupération de la solution du sol, selon les revendications 1 et 4, est caractérisé en ce que sa partie basale est d'un taraudage femelle à 4 cercles de ½" de diamètre.
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