DE2435179A1

DE2435179A1 - MOISTURE SENSOR FOR AUTOMATIC CONTROL OF IRRIGATION DEVICES FOR PLANT CROPS

Info

Publication number: DE2435179A1
Application number: DE19742435179
Authority: DE
Inventors: Friedrich-W Prof Dr Frenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-07-22
Filing date: 1974-07-22
Publication date: 1976-02-05
Also published as: AT339651B; NL7508738A; ATA567175A; FR2280087A1

Description

Feuchtefühler zur automatischen Steuerung von Bewässerungseinrichtungen für Pflanzenkulturen.Humidity sensor for the automatic control of Irrigation systems for plant crops.

Die Erfindung betrifft einen Feuchtefühler mit Schaltkontakt, durch den eine automatische Bewässerungseinrichtung für Pflanzenkulturen im Freiland, in Gewächshäusern, in Balkonkästen und auf Dachgarten gesteuert wird. Zur Betätigung automatischer Bewässerungseinrichtungen sind eine Reihe von indirekten und direkten Feuchtefühlern bekannt. Bei den indirekten Fühlern, die außerhalb des Bodens bzw. Substrates messen, wird z.B. von der Abtrocknung einer "künstlichen Blattfläche", der Austrocknung eines Textilfadens oder der Lichteinstrahlung eine Abhängigkeit zum Wasserbedarf der Pflanzen bzw. dem Wassergehalt des Bodens oder des Substrates konstruiert, die aber in der Praxis von den tatsächlichen Anforderungen sehr abweichen kann. Eine zuverlässige optimale Wasserversorgung der Kultur ist somit nicht möglich. Erfindungen in diesem Bereich sind durch die deutschen Patentschrift 1036 561 und durch die Veröffentlichungen von Krüssmann, G-., Die Baumschule, 1964, Parey Berlin, bekannt geworden.The invention relates to a humidity sensor with a switching contact through which an automatic irrigation device for plant cultures outdoors, in greenhouses, in balcony boxes and on roof gardens will. There are a number of indirect and direct ways to operate automatic irrigation systems Known to humidity sensors. In the case of indirect sensors that measure outside the soil or substrate E.g. from the drying of an "artificial leaf surface", the drying out of a textile thread or the irradiation of light a dependency on the water requirement of the plants or the water content of the soil or the substrate which, however, can differ greatly in practice from the actual requirements. A reliable one optimal water supply for the culture is therefore not possible. Inventions in this area are by the German patent specification 1036 561 and through the publications von Krüssmann, G-., Die Baumschule, 1964, Parey Berlin, became known.

Direkte Feuchtefühler messen im Boden bzw. dem Substrat und können verschiedene physikalische Zusammenhänge benutzen. Bei der Messung der Leitfähigkeit besteht zwar ein Zusammenhang zwischen elektrischem Meßwert und der Feuchtigkeit, doch wird dieser außerdem stark vom Salzgehalt beeinflußt. Ein konstanter Salzgehalt ist aber im Boden oder dem Substrat nie gegeben, da die Kulturen in Abständen gedüngt werden müssen, abgesehen davon, daß Böden und Substrate von vornherein unterschiedlichen Salzgehalt haben. Ein weiteres Prinzip beruht auf der Messung der Dielektrizitätskonstante, die ebenfalls vom Wassergehalt abhängig ist. Die elektrische Messung wird aber auch hier durch die Leitfähigkeit beeinträchtigt. Die Eliminierung dieser Störquelle erfordert aufwendige Eompensationsschaltungen. Es bleibt dann immerDirect moisture sensors measure in the soil or the substrate and can detect various physical relationships use. When measuring conductivity, there is a relationship between the electrical measured value and the humidity, but this is also strongly influenced by the salt content. A constant salinity is but never given in the soil or the substrate, as the cultures have to be fertilized at intervals, apart from that soils and substrates have different salinity from the outset. Another principle is based on the measurement of the dielectric constant, which also depends on the water content. The electrical measurement but is also impaired here by the conductivity. Eliminating this source of interference requires a lot of effort Compensation circuits. Then it always stays

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noch eine störende Abhängigkeit von der Dichte des Bodens bzw. des Substrates zwischen den Meßelektroden. Es ist im praktischen Betrieb nicht möglich, eine genaue und reproduzierbare Dichte des Materials an der Meßstelle herzustellen. Die Anwendung dieser Meßprinzipien wurde in den Patentschriften 1039296, 1924305, 2022081, 2101301 beschrieben.another disturbing dependence on the density of the soil or of the substrate between the measuring electrodes. In practical operation it is not possible to obtain an exact and to produce reproducible density of the material at the measuring point. The application of these measurement principles was in patents 1039296, 1924305, 2022081, 2101301 described.

Das Meßprinzip, das den Erfordernissen der Pflanzenkultur am nächsten kommt, beruht auf der Messung der Kraft, mit der das Wasser im Boden bzw. im Substrat festgehalten wird. Gegen diese Kraft muß die Pflanze das Wasser aufnehmen. Diese Messung ist praktisch unabhängig vom Salzgehalt und Temperatureinflüssen. Als Fühler werden Keramikzellen benutzt. Die Messung des Vakuums erfolgt durch Flüssigkeitssäulen oder Vakuumeter. Diese Instrumente sind als "Tensiometer" bekannt. Es ist möglich, Grenzwerte durch einen Schaltkontakt festzulegen und dadurch einen Impuls abzugeben.The measuring principle, which comes closest to the requirements of the plant culture, is based on the measurement of the force with which the water is held in the soil or in the substrate. Against this force the plant has to absorb the water. This measurement is practically independent of the salinity and temperature influences. Ceramic cells are used as sensors used. The vacuum is measured by means of liquid columns or vacuum meters. These instruments are known as "tensiometers". It is possible to set limit values through a switch contact and thereby to give an impulse.

Die Erfindung betrifft einen Feuchtefühler, der aus einer Keramikzelle, mit einem Yakuumsprungschalter einfacher Bauart besteht. Dieser Feuchtefühler ermöglicht es, eine Bewässerungseinrichtung so zu betätigen, daß die Pflanzen immer optimal mit Wasser versorgt sind. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sowohl die Höhe des Unterdrucks, wie auch die Schaltdifferenz durch Veränderung der Vorspannung des Schaltelementes verändert werden können. Auf diese Weise kann außer der minimalen, gewollten Boden- bzw. Substratfeuchte, die Wassermenge je Einzelgabe verändert werden. Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß Pflanzenkulturen im Freiland, in Gewächshäusern, Dachgarten oder anderen Standorten mitThe invention relates to a humidity sensor, which consists of a ceramic cell, with a vacuum jump switch simpler Type exists. This humidity sensor enables a To operate the irrigation device so that the plants are always optimally supplied with water. The task is achieved in that both the level of the negative pressure and the switching differential by changing the bias voltage of the switching element can be changed. In this way, besides the minimal, it can be wanted Soil or substrate moisture, the amount of water can be changed for each individual dose. The advantages of the invention exist that plant cultures in the field, in greenhouses, roof gardens or other locations with

einer, gegenüber Bekanntem, einfacheren und zuverlässigeren technischen Einrichtung automatisch mit Wasser versorgt werden können, und dabei das für die verschiedenen Pflanzen notwendige unterschiedliche Feuchteniveau des Bodens bzw. Substrates, wie auch die Wassermenge pro Einzelgabe in optimalen Grenzen eingestellt werden können.a, compared to known, simpler and more reliable technical device automatically supplied with water and the different moisture levels required for the different plants Soil or substrate, as well as the amount of water per individual dose can be set within optimal limits can.

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Für bestimmte Anwendungsfälle können auch Schalter mit einer festen Einstellung der Schaltelemente zum Betätigen von Bewässerungseinrichtungen eingesetzt werden. Durch Kombination von zwei oder mehr solcher, auf unterschiedlichem Niveau fest eingestellter Schaltelemente mit einer Keramikzelle kann durch einfaches Umschalten ein Fühler auf das jeweils entsprechende Schaltelement für mehrere Feuchtebereiche eingesetzt werden. So entfällt das Verstellen der Schaltelemente und die Handhabung des Fühlers im praktischen Einsatz wird vereinfacht.Switches can also be used for certain applications used with a fixed setting of the switching elements for operating irrigation systems will. By combining two or more such switching elements, which are permanently set at different levels With a ceramic cell, a sensor can be switched to the corresponding one by simply switching over Switching element can be used for several humidity ranges. This eliminates the need to adjust the switching elements and the handling of the probe in practical use is simplified.

Abbildung 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Feuchtefühler bestehend aus einer Keramikzelle (1), die über ein ganz oder im oberen Teil durchsichtiges Rohr (2) wasserdicht mit dem Vaftuumsprungschalter (3) verbunden ist. Das Schaltelement ist hinsichtlich des Schaltpunktes und der Schaltdifferenz an üblichen Stellschrauben einstellbar und wird über die Leitung (4) mit dem Steuergerät verbunden. Ein Schwimmer (5) ermöglicht die Kontrolle des Wasserstandes im Verbindungrohr. Figure 1 shows a humidity sensor according to the invention consisting of a ceramic cell (1) that has a completely or in the upper part transparent tube (2) connected watertight to the vacuum jump switch (3) is. With regard to the switching point and the switching differential, the switching element is at the usual adjusting screws adjustable and is connected to the control unit via line (4). A float (5) enables checking the water level in the connecting pipe.

Abbildung 2 zeigt einen Feuchtefühler, bestehend aus der Keramikzelle (1), dem Verbindungsrohr (2) und einem Anschlußstück (6) für den Anschluß'von zwei oder mehr fest voreingestellten Schaltelementen (7,7'). Die Füllöffnung wird durch einen Stopfen (8) verschlossen. Figure 2 shows a humidity sensor, consisting of the ceramic cell (1), the connecting tube (2) and a Connection piece (6) for the connection of two or more permanently preset switching elements (7, 7 '). The filling opening is closed by a plug (8).

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Claims

Claims ^ u

Humidity sensor for the automatic control of irrigation systems for plant cultures, consisting of ceramic cell and switching element in that the switching element is designed as a vacuum jump switch.

2. Humidity sensor according to claim 1, characterized in that the switching point of the vacuum switch is on the moisture requirements of the plants can be adjusted.

3. Humidity sensor according to claim 2, characterized in that the switching differential of the vacuum holder can be changed.

4. Humidity sensor according to claim 1 to 3, characterized in that that the tube through which the ceramic cell and switching element are connected, completely or is partially transparent.

5. Humidity sensor according to claim 4, characterized in that the liquid level in the transparent part of the pipe is indicated by a float.

6. Humidity sensor according to claim 1 to 3, characterized in that several preset vacuum jump switches are combined.

7. humidity sensor according to claim 1 to 3 or 6, characterized in that the connecting pipe between Ceramic cell and the or the switching element protrudes beyond this or these and at its upper The end is closed by a plug.

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