Куркина Полина Валентиновна

Проект По физике по теме: «Создание прибора, показывающего влажность почвы в теплице».

Материал опубликован 12 September 2021

Автор публикации: Ю. Козлова, ученица 11Б класса

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №17»

Проект

По физике по теме:

«Создание прибора, показывающего влажность почвы в теплице».

Работу выполнила ученица: 10«Б» класса

Козлова Юлия

Руководитель: Куркина Полина Валентиновна

г. Череповец

2020-2021 гг.

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………...3

Основная часть…………………………………………………………………….3

Практическая часть………………………………………………….……………7

Заключение…………………………………………………………...…………..10

Глоссарий…………………………………………………………………...…….11

Список использованных источников……………………………………..…….12

Приложение…………………………………………………………..…………..13

Введение

Влажность земли – это один из самых важных агротехнических параметров, от которого напрямую зависит, насколько качественно будет функционировать экологическая система.

Во время роста растения, уровень содержания влаги в его тканях составляет от 70 до 90%. Наличие достаточного количества воды – это один из самых главных факторов, которые оказывают непосредственное влияние на плодородность почвы. Ее наличие отвечает за: обогащение той или иной культуры необходимым количеством жидкости; количество содержания в почве воздуха, соли и некоторых компонентов, которые могут навредить растению; пластичность и плотность грунта; готовность грунта к сельскохозяйственным и агротехническим процессам. Если в грунте отсутствует достаточное количество воды, активация жизненных процессов растения и его дальнейшая полноценная жизнедеятельность попросту невозможна.

Таким образом, возникает проблема: необходимость выявления влажности почвы в теплице.

Актуальность: прибор для измерения влажности почвы – это универсальный прибор, с помощью которого удаётся максимально точно и оперативно измерить уровень влажности в грунте. Сегодня это устройство пользуется большой популярностью и востребовано в сельском хозяйстве, приусадебных хозяйствах, используется в оранжереях, теплицах и гидропонике.

Цель: создание прибора, показывающего влажность почвы в теплице.

Задачи:

Узнать о влажности почвы и познакомиться с приборами для измерения влажности почв;

Купить необходимые материалы;

Научиться паять провода;

Составить схему прибора;

Провести опыты.

Основная часть.

Методы определения влажности почв и использования систем определения влажности.

Не первое столетие человек занимается земледелием, выращивает растения не только для употребления в пищу, но и для украшения интерьера. Естественно, за эти годы общество прогрессировало, открывало что-то новое для упрощения и улучшение нашей жизни. Без внимания не осталось садоводство. На данный момент мы можем насчитать 100, если не 1000 различных способов, как измерит влажность почвы.

Тензиометрический метод

Тензиометрический метод определения влажности почвы основан на особенности грунта всасывать из окружающей среды влагу до полного насыщения.

Прибор тензиометр представляет собой замкнутый сосуд с определенным объемом воды, соединенным с емкостью, где располагается проба почвы. Одна из стенок прибора выполнена в виде мембраны, способной отклонятся под действием разряжения всасывающей силы грунта. Степень отклонения мембраны от нулевой отметки является индикатором влажности образца почвы. Метод лабораторный для точной оценки влажности проб.

Угасание гамма-излучения

Метод угасания гамма-излучения можно использовать для измерения влажности почвы в слое 1-2 см. Принцип поглощения гамма-излучения веществом хорошо известен. Степень снижения интенсивности гамма-лучей при их прохождении через почву зависит от состава почвы и ее плотности. Рассеяние и поглощение гамма-лучей зависит от плотности вещества, через которое они проходят.

На точность измерения может повлиять то, что в почвах пестрого строения могут возникать большие погрешности в измерении общей плотности и влажности. Метод также не подходит, если вода в почве замерзла, замерзает или тает. Точность измерения влажности на поверхности почвы такая же, как и на разных глубинах.

Рефлектометрический метод

Один из новейших методов измерения влажности почвы. Заключается в измерении времени прохождения электрического импульса по кабелю, который зависит от электропроводности, а, следовательно, влажности, почвы. Корреляция с гравиметрическим методом измерения влажности превышает 0,9. Достигается точность измерения в 2%.

Оборудование очень сложное, зато сам анализ очень прост и может быть проведен менее чем за 5 секунд. Прибор может удерживать в памяти результаты анализов за длительное время. Метод позволяет достичь очень высокой точности, но очень дорогой.

Ра

Необходимость устройства: Каждый овощевод знает, что при выращивании той или иной овощной культуры важно знать основные параметры грунта. К ним относятся уровень Ph, температура, количество содержания влаги и уровень освещенности. Если конечной целью является получение хорошего урожая, то при выращивании культуры следует создать для растений те условия, которые им необходимы. Особенно важно учесть то, в каком грунте должно выращиваться растение.

Чтобы понимать, какая культура подойдет для выращивания на участке, и какие необходимо внести удобрения, в первую очередь, следует выяснить уровень кислотности и увлажненности грунта. В этом поможет специальный измеритель. Он может быть жидким или пластиковым. При этом простота его использования позволяет воспользоваться им даже неопытному дачнику.

Устройства, определяющие наличие влажности почвы:

Название

Цена, руб

Достоинства

Недостатки

ZD-06

3910

Работает без батареек;

Удобен в использо-вании.

Завышенная цена;

Небольшой диапазон действия.

Грин Бэлт

600

Лёгок в ис-пользовании;

Механизм питается от солнечной энергии, благодаря чему не нужно тратить деньги на закупку аккумуля-торных батарей.

Высокая пог-решность измерения.

ADA ZHT 70

2200

Информативный дис-плей;

Лёгкое управление.

Недостаточно прочная конструкция

W eihuameter TK100

8800

Подсветка экрана;

Может работать с разными материалами (универсальный инструмент).

Большие габариты.

Проанализировав все устройства, мы видим, что у приборов достаточно высокие цены. Таким образом, мой прибор должен быть: надежным, простым в использовании, с минимальными затратами, а также с минимальной погрешностью.

Практическая часть.

Материалы:

Амперметр (См. Приложение №1)

Батарейка на 9V (См. Приложение №2)

Алюминиевый и медный провод (См. Приложение №3)

Лампочка на 9V (См. Приложение №4)

Колодка «Крона» (См. Приложение №5)

Корпус от ручки (См. Приложение №6)

Контейнер винтовой (См. Приложение №7)

Паяльник (См. Приложение №8)

Припой (См. Приложение №9)

Канифоль (См. Приложение №10)

Инструменты:

Паяльник

Выбор инструментов и материалов был довольно прост, но в процессе покупки оказалось, что нужного мне показометра нет, поэтому я решила заменить его на амперметр.

Амперметр - прибор для измерения силы тока в амперах.

В работе по изготовлению прибора были небольшие сложности: работа с паяльником и составление схемы прибора.

Схема прибора:

Пошаговое изготовление прибора:

Снятия изоляции с проводов;

Сборка электрической цепи;

Пайка проводов;

Сделать отверстия в крышке винтового контейнера, а также отверстие для лампочки;

Скрепить корпус от ручки и крышку контейнера;

Поместить электрическую цепь в винтовой контейнер;

Закрепить провода на конце корпуса от ручки.

Стоимость:

№	Наименование товара	Количество	Цена, руб.	Стоимость, руб.
1	Амперметр	1	80	80
2	Батарейка 9V	1	140	140
3	Колодка «Крона»	1	20	20
4	Лампочка на 9V	2	10	20
5	Провода	1 метр	30	30
6	Корпус от ручки	1	0	0
7	Контейнер винтовой	1	13	13
			Итог:	303

Результат работы.

Результаты опытов.

Таким образом, можно заметить, чем больше минеральных солей присутствует в воде, тем выше будет проводимость силы тока и лампочка будет гореть ярче.

Заключение.

Изобретенный прибор прост в использовании и стоит относительно недорого. Он поможет дачнику отследить увлажнена почва или нет. Это позволит своевременно осуществить необходимые действия и сохранить посевы.

Глоссарий.

Канифоль - хрупкое, стекловидное, аморфное вещество, с характерным лавинообразным изломом и стеклянным блеском от тёмно-красного до светло-жёлтого цвета.

Корреляция - статистическая взаимосвязь двух или более случайных величин (либо величин, которые можно с некоторой допустимой степенью точности считать таковыми).

Припой - материал, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы.

Рефлектометрия – это совокупность методов измерения обратных потерь (потерь на отражение).

Уровень Ph - мера кислотности водных растворов.