بررسی ساخت حساسه های تدفینی دستگاه رطوبت سنج TDR و ارزیابی عمل کرد آن ها در برآورد رطوبت خاک

رطوبت خاک یکی از عوامل مهم و تعیین کننده رفتار خاک در طرح های آب و خاکو منابع طبیعی است. اصولا روش های متداول اندازه گیری رطوبت خاک بسیار وقت گیر و هزینه بر هستند. در حال حاضر با استفاده از دستگاه بازتاب زمانی امواج TDR، می توان رطوبت خاک را در مدت کوتاهی اندازه گیری نمود. اما گرانی حس گرهایتدفینی دستگاه فوق، استفاده از آن را در سطح گسترده از نظر اقتصادی توجیه ناپذیر می سازد. در بیش تر موارد برای تعیین رطوبت خاک با استفاده از دستگاه TDR، از حس گرهای تماسیاستفاده می شود. در این دستگاه رطوبت قرائت شده معرف میانگین رطوبت از سطح خاک تا عمق معادل طول حساسه است. لیکن به دلیل این که در عرصه های منابع طبیعی، بافت اکثر خاک ها سبک بوده و دارای قلوه سنگ هستند، امکان نصب آن ها مقدور نبوده و نتایج به دست آمده از این دسته از حس گرها دقیق نیست. لذا بهتر است از حس گرهای تدفینی استفاده شود. به علت گران بودن حس گر های تدفینیاستاندارد، طراحی و ساختآن ها در دستور کار قرار گرفت. به این­ منظور با آزمون های مکرر، با انتخاب کابل، فیش BNCمناسب و تجزیه فلزکاریمیله های میانی و کناری و انتخاب فولاد های مناسب همچنین افزایش دقت در مراحل ساخت، حس گر های تدفینی ساخته شدند. در این مرحله حس گر های دست ساز در طیف وسیعی از دامنه رطوبتی در خاکی با بافت لومسیلتی، مشابه حس گر استاندارد عمل نمودند.سپس به منظور واسنجی حس گر های دست ساز در مقایسه با حس گر استاندارد، سه طبقه بافت خاک شامل بافت سبک (لوم شنی)، متوسط (لوم) و سنگین (رسیسیلتی) انتخاب شد و با اعمال رطوبت های مختلف (از حد اشباع تا هوا خشک)، مقادیر رطوبت حجمی خاک در سه پنجره برداشت و در مدت سه ماه قرائت شد. برقراری روابط همبستگی نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح یکدرصد بین نتایج حس گرهای ساخته شده و نتایج حس گر استاندارد وجود نداشته و بین آن ها درجه همبستگی بالایی وجود دارد. بالاترین درجه همبستگی در پنجره برداشت ۱۰ نانوثانیه و در بافت لوم شنی مشاهده شد. روابط مربوط در بافت های لوم شنی، لوم و رسیسیلتی در پنجره برداشت ۱۰ نانوثانیه به ترتیب y=۱۰۱۳x-۰.۳۶۶۱ ، y=۰.۹۷۶۱x+۱.۰۱۹۳و y=۰.۹۹۶۱x-۰.۰۹۳۳ تعیین شد. مقایسه ضرایب همبستگی و معادلات موجود بین میانگین درصد رطوبت حجمی حس گرهای دست ساز و درصد رطوبت حجمی واقعی نیز نشان دهنده عدم وجود اختلاف معنی دار بین آن ها بوده است.