JPS6183939A - 水分測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、土壌水分すなわち湿りを測定するためおよび
水分に依存−した切換えプロセスを開始するための装置
に関する。

この種の装置は例えば、自動的な曲水装置の運転を始め
るためまたは停止するために使用される。潅水装置を時
間だけに依存して切換えずに、実際の土壌水分ｉζ依存
して運転することが重畳であることが判った。この目的
のために、土壌の抵抗を測定する装置ｄを用いることが
既に知られている。同様に張力計と、２個の全屈からな
る電気要素の電気発生装置が知られている。

本発明の課題は、できるだけ簡単かつ丈夫な構造で、外
部の補助源すなわち資源を必要とせず、それにもかかわ
らずきわめて確実に作動する水分センナを提供すること
である。実際の湿り状態を、接続されるスプリンクラ−
装置に正確に報知できるようにすべきである。

この課題の解決のために本発明では、少なく共一つの開
口によって土壌水分および／または降水にさらされる測
定本体、特にｕ温体が、地面に接続可能なケーシング内
に設けられ、測定本体が水分に依存する所定の状態変化
、特に形状変化の際に、電気接点を閉じるために、接点
要素および場合によっては表示要素に接続されている。

所定の物質はその水分含有量に依存してその特性、例え
ばその容積または形状が変化するという認識を本発明は
利用した。この変化は電気的な接点を閉じるための機械
的な運動に変換される。測定本体かケーシングの空番ζ
設けられていることによって、それに偶然当る若干の水
滴が高い湿度の報知を惹起することがない。

土壌の水分は開口を通ってケーシングに入り、そこ力）
ら測定本体に達する。従って、開口を特別に配置形成す
ることによって、水分の侵入の態様と速さを調整する機
会が当業者に与えられる。一方、測定本体が降水ｌζさ
らされるので、雨が降るときでさえも、雨が土壌の水分
上昇を巡回して雨が表示されるまで、装置の保守は不要
である。− ケーシングを地面に良好に接続できるようにするために
、本発明では、ケーシングが地面に差込むためのくさび
状の突起を備えている。それによって、ケーシングと地
面の確実な機械的連結が達成されるだけでなく、幾分深
い地層に対する良好な接続、および水分導入用開口の拡
大が可能となる。

他の実施態様では、ケーシングがそ′の下面に下向きの
周方向の縁を備えている。それによって、ケーシングの
下面か外部Ｉこ対して被覆されるので、ケーシングのす
ぐ下に、深い位置にある板層と似た状態が発生する。水
が地面から根に達するまで若干の時間がかかるので、こ
のケーシング構造の場合にも、水分がケーシングの下の
領域に達するまで若干の時間がかかるようになっている
。ケーシングの下の土の領域は表面からの蒸発に基づい
て急激な乾燥を生じないようになっている。従って、こ
の構造により、水分が供給される根の部分の水分状態と
よく似た状態が得られる。

水分の減少時にケーシング内の測定本体がその水分を放
出できるようにするために、ケーシングは通風開口を備
えている。この通風開口はラビンンスパッキンを形成す
ると好都合である。

それによって、昆虫がケーシングの中に入ることができ
なくなる。

水分通過開口がくさび状突起の平らな側に設けられると
、非常に有利である。それによって、入口を比較的に大
きな面積に形成することができ、かつこの開口を地面に
良好に接触させることができる。なぜなら、くさびが地
面に挿入されるからである。水通過開口は例えば並べて
設けられた多数の小さな穴によって形成することができ
るが、一つの大きな開口によって形成し、その中に成る
種のフィルターを装着してもよい。

このフィルターは、水分を導く材料９＋ｌえはセラミッ
クスからなる閉鎖板として、あるいは目の細かい篩とし
て形成することができる。この幻。

は突起と一体に形成することができる。水分通過開口を
広い面積にわたって設けると、水分の減少時に水分が地
面に容易に放出されるという利点がある。フィルターは
装置を汚れないように保股する。

本発明による水分測定装置は液滴潅水の場合にもきわめ
て有利に使用することができる。献ｉｓ水の場合には、
水が消費される場所で直接的に地面の中にゆっくりと滴
注される。そのために、液滴弁がホースに接続され、ホ
ースから水がゆっくりと滴り出る。水は地面への液滴曲
水の際に断面が球根状に拡かる。従来の装置の場合には
、この水分を正確に測定することは不可能である。従っ
て、本発明の他の実ＩＭ態様では、水分測定装置のケー
シングが液滴池水のための保持部を備えている。

吸収される水分に基づいて容積が変化する対象物を、測
定本体として使用すると有利である。

この材料は例えば所定の合成樹脂であるが、自然の材料
も使用可能である。所定の材料の場合には容積または長
さの変化が所定の水分範囲でのみ発生することが判った
。膨潤体の水分飽和を制限するために、本発明の他の実
施態様では、水分の通過開口と測定本体の間にフリース
が設けられている。このフリースは好ましくは合成樹脂
からなっている。フリースは一万では、その毛管作用に
よって開口から水分を直接吸収して測定本体に導く働き
がある。他方では、既述のように、画定本体が例えｔｆ
　５０９ｂまたは４０チ飽和になるように保証する働き
がある。膨潤体を例えば棒状に形成し、その周りにフリ
ースを巻付けると有利である。その際、水分飽和量を減
少させるために、フリースを棒の長さの所定の部分だけ
に巻付けることができる。

本発明の他の実施態様では、ケーシングが降水のための
捕集容器を備え、溢流かこの捕集容器から測定本体特に
フリースの範囲に導かれる。

この捕集容器は篩によって覆うことができるので、泥か
その中に入らない。水か流出口から流出して測定本体に
影響を及はす前に、所定量の降水を捕集容器に捕集しな
ければならない。それによって、例えば水分測定装置を
山状海水装置の範囲に設けた芝生スプリンクラ−のちう
今に、数分後にスイッチが切れることがなくなる。溢流
は更に地面への雨または水のゆっくりａした浸透に似て
いる。溢れを測定本体に１０：に導かずに７リースの範
囲に導くと、地面湿分と降水水分が合流し、同じ通路を
通って測定本体１ζ遅するので有利である。

本発明の他の特徴、計画および効果は、本発明の好まし
い実施例の以下の記載および図から明らかである。

第１図は水分センサ、すなわち湿りセンサのケーシング
１１を上から見た図である。ケーシング１１はほぼ楕円
形である。第１図の左側において管１２がケーシング１
１に取付けられている。この管により、水分センサは例
えば、自動式スプリンクラ−装置に接続されている。ケ
ーシング１１はその上面に円形の被覆板１３を備えてい
る。被覆板は孔を有し、この孔を通って水が上側から下
に設けた容器に達する。被覆板１５は止め座金１４によ
ってケーシング１１（ζ固定されている。

被覆板１３と管１２の間には、回転可能な調筋要素１５
が設けられている。この調節要素はポイントマーク１６
を取付けた透明、な円板を備えている。透明な調節円板
を通して、指針１８を備えた表示要素１７の上面を見る
ことができる。表示要素１７は調節要素１５七同じ軸線
の回りを回転可能である。

両要素１５．１７の緑の外側には、数字１〜７を含む目
盛１９が設けられている。目盛１９の隣りには、目盛１
９を補足するために役立つくさび状のマーク２０が取付
けられている。調節要素は目盛の値１と７の間で調節可
能である。この場合、１は最低水分の位置を示し、７は
最大水分の位置を示す。

調ＷＪ要素１５の隣りにおいて、長手方向に延びる溝２
１がケーシング１１の上面に形成されている。この溝は
ケーシング１１の縁からほぼ球状の凹み２２まで延びて
いる。凹み２２はその最深個所がケーシング１１の長手
側２３のほぼ中央にある。従って、水は凹み２２からケ
ーシング１１の緑を越えて地面に流れることができる。

溝２１は液滴池水のホースを収容するために役立ち、一
方液滴弁は、それから出る水の滴が凹み２２に達するよ
うに設けられている。

＠２図はケーシング１１の縦断面図である。

ケーシングはケーシング底２４を含み、このケーシング
底にはケーシング上方部分２５がフード状に載っている
。管１２はケーシング底２４とケーシング上方部分２５
の交叉個所に設けられている。ケーシング底２４はその
下面に、外周に沿って延びる下向きの縁２６を備えてい
る。

このれは間に中空室を形成している。縁２６の下縁２７
がやヤくさび状に形成されているので、ケーシング１１
を地面に容易に挿入することができ、かつ縁２６を容易
に差込むことができる。

！！門゛は、底２４の平らな下面２８か地面に接触する
まで、地面に挿入される。

Ｂ＋、１節要素１５はケーシング上方部分２５の上面２
９から少しだけ突出ている。上方へやや凸形に曲けられ
た被覆板１５の下には、上方から発生する降水のための
は＃τ円形の容器３０が設けられている。この容器の底
３１のほぼ中央に、短い管′５２が貫通している。短管
３２は容器３０の中でほぼ被覆板１３まで達していて、
側方に設けた開口３５を含んでいる。この開口は溢流口
を形成する。容器６０内の水が所定の高さに達すると、
水は容器から前記溢流口を越えて流出する。

ケーシング１１の長手方向はぼ中央に、トンネル３４が
形成されている。このトンネルは第２図において右側が
閉じている。このトンネル内には棒状の膨４■体すなわ
ら源本体３５が設けられている。この膨旧体は中央の長
手方向孔３６をかえている。膨潤体３５は長さが水分に
依存する材料からなっている。本発明の好ましい火絢例
では、膨潤体３５は木、しかも年輪に対して接線方向に
取出したブナの木からなっている。

それによって、水分が増大するときの容積の増大が長さ
の変化をもたらし、この長さの東化を本発明の装置はき
わめて簡単に利用することができる。第２図において右
側の膨肖体３５の端部はストッパー３７に接している。

膨ｍ１体３５の周りには、７リース３８の層が設けられ
ている。このフリースはトンネル５４の内面に設けた多
数のリプ５９によって膨潤体３５に対して押圧される。

スライダ４１は圧縮はね４０によって左卸１から膨潤体
３５の自由端部に対して押圧されている。圧縮ばね４０
はケーシング底２４に一体連・結された支え４２に支持
されている。従って、種々の水分に基づいて生じる膨潤
体３５の長さの変化は、スライダ４１の長手方向移動を
もたらす。

ケーシング底２４の下面には突起４５が設けられている
。この突起は、水分測定装ν〒を地面に賊せたときに、
地面の中に深く侵入する。突起４３はＦｉ１口４口金４
む。この開口にはフィルターを装着することができ、そ
して水分がこの開口を辿って装置の内部に侵入し、再び
装置から出ることができる。

第３図の断面図には、溝２１の措造とそれに続く凹み２
２が明瞭に示しである。凹み２２から滴下する水はフラ
ンジ状の突起４５に沿って流れる。この突起は水平に対
して約６０度の角度をなして下方へ延び、土の中に達し
ている。

トンネル３４の中に設けられたスライダ４１は底板４７
と２個の側壁４８を含む。スライダ４１はトンネル３４
の中で側壁４８と底壁４７によって案内されている。

第５図の左側には、はぼフード状の形をした：ｉｌ１節
投ス１５が示しである。調節要素１５は縁の＋ＩＵ四に
おいてノール４９、例えば０−リングによりケーシング
上方部分２５に対してシールされている。調節要素１５
はその下面に突起５０を備えている。この突起はぐｔＩ
５１を収容する長孔を有する。

フード状の調節要素１５の中に表示要素１７が設けられ
ている。この表示要青はＥ−Ｓ要素１５と同じ軸５１に
回転可能に支承されている。表示要素１７はボス５２を
一体的に俯えている。

このボスはそれに成形されたの付きリム５３を有する。

歯付きリム５３には、スライダ５１Ｊζ連結されたラッ
ク５４がかみあっている。

これについては後で更にｒｇ１示説明する。

突起４５のくさび状の形は第３図からも明らかである。

このくさび状突起４３の尖端は丸くなっている。

第４図は本発明による水分測定装置の、第３図と同様な
断面図である。この断面図力）ら突起４３の配置および
ｔｊｑ造が明らかである。突起４５はケーシング底２４
と一体に形成された基礎部分３５を有する。、Ｃの基＆
部分はは＃ミくさび形をしていて、その下面に下向きの
リブ５６を備えている。第４図の右側のくさび面の範囲
において、井ニ部分３５は上から下へ延びる多数のリブ
５１を含む。このリブ５７はリブ５６の端部まで達して
いる。リブ５７の間には、上方が通路５９１こ通じる開
口５８が形成されている。

ｊ…路５９が第２図に示した短管３２のすぐ下に設けら
れているので、液体は降水のための容器３０から短管３
２とｊ；１１０５Ｂを通って突起４３の範囲に流れる。

突起４３の基礎部分３５には被覆板６０が設けられてい
る。この被覆板はＵ字形に形成されたその下側が基礎部
分３５のリブ５６に係合し、そしてその上方部分がねじ
４３によってケーシングＦｒｌ−２４にねじ止めされて
いる。この範囲において、被【λ仮６０はケーシング底
２４の下面と平行に帆び、そこでトンネル３４の下面を
形成している。このトンネル３４の中には、フリース３
８を一回巻き付けるためｌこ膨潤体３５が設けら１１て
いる。フリース３８は突起４３の中まで下方へ４１ｊｑ
ひ、かつリブ５７によって被覆板６０の内面に押付けら
れている。虻１’、ｉｊ板６０は第２図に示した開口４
４のれ囲にフィルターイア”ｊ−）６１を備えている。

このフィルターインサートは例えばセラミックスからな
り、フリースを機械的に保設し、かつ閉塞を防ぐ働きが
ある。

第４（２）の左側に示すように、ケーシング上方部分２
５はねじ６２によってケーシング底２４にねじ止めされ
ている。

Ｍ５図は本発明による装置の罫、要な部分の分解斜視図
である。膨口体３５を収容するためのトンネル３４は下
方が開放している。なぜなら、このトンネルの下面が突
起４５の４１１；に板６０の一部であるからである。ト
ンネル３４内には、長孔３６を備えた膨潤体３５か挿入
されている。

その際、膨潤体３５の周りにはフリース５８が巻き付け
られている。フリース３８は下方へ延び、かつ突起４３
の基礎部分３５の下方リブ５６に巻き付くことができる
ような長さを有する。

膨潤体６５の自由端部６５は左ＩＩからスライダ４１に
よって付勢される。このスライダの内声には第２図に示
した圧縮にね４０が設けられている。この圧縮ばねはケ
ーシング底２４に形成した支え４２に支持されている。

スライダ４１を良好に案内するために、スライダの底４
７は２つの切欠き６４を備えている。この切欠きは、支
え４２の両部会４２ａ、Ｊ２ｂの巾とほぼ同じである。

従って、スライダ４１は支え４２を越えて移動するこ七
ができる。スライダ４１は＠５図において後方の側壁４
８に、はぼＬ字形の突起６５を備えている。この突起の
外面にはラック５４が一体形成されている。スライダ４
１の長手方向８動時に一緒に移動するラック５４は、表
示要素１７のポス５２の歯付きリム５２にかみあってい
る。表示’ＩＰ２は第５図では簡略化されて円板として
示しである。表示要素１７は定瞠されたｅｌ１５１の回
りを回転可能に設けられ、その際、回転軸５１が通る″
！Ａ通長孔６６を備えている。回転１ｔｌｌ　５１は更
に、略示した調節敬素の突起５０の孔６７に係合してい
る。７−ド状の調節徴集１５は組立て時にその緑６８が
表示要素１７のディスクの下までかぶさっている。

調節要素１５の緑６８の間には、金属からなる弾性的な
舌片６９が挿入されている。この舌片は半径方向内側に
向いた突起７０を備えている。

この突起７０は表示要素１７のポス５２に載る。

ポス５２の外周の一部は金属からなる接点要素７１を備
えている。この接点要素には導線７２がはんだ付けされ
ている。第２の導線７３は相手方接点を形成する金属製
の舌片６９にはんだ付けされている。表示要素＋７が固
定されたし゛４節安素１５と相対的に回転すると、所定
の角度位置で、舌片６９の突起７０が突起５２の金属製
の接点要素７１に接触する゛ので、電源回路が導線７２
．７５によって閉じる。導線７２．７３はプラグ７４に
接続されている。更に回転すると、電源回路は閉じたま
まであり、−万、反対の回転方向に回転すると、電源回
路は再び開放される。

それによって、簡単なスイッチが形成される。

第６図は、外側にフランジ状の突起４５を備えたケーシ
ング底２４の縁の拡大平面図である。

ケーシング底は上向きの短い７ランジ７５を備え、この
７ランジには外側から個々の凹部７６が形成されている
。第７図に示すように、７ランジ７５の凹部７６に対応
して、水平な肩７８に凹部７７が形成されている。第７
図はフランジ７５の断面図である。凹部７６．７７は比
較的に小さく形ｌ■にされている。上方部分２５がケー
シング底２４に載ると、その縁が凹部７６．７７の隣り
の７ランジ７５の部分に載置される。従って、凹部７６
．７７はそわぞわ小さな横断面積を有する通路を形成す
る。昆虫がこの通路を通ってケーシング１１の内部に侵
入することができず、ケーシング１１の内室の通風が保
証される。それによって、ケーシング内部に含まれる水
分は再び空気に放出される。

【図面の簡単な説明】

第１１は、本発明にｉる土壌水分を測定するための装「
１１の平面図、第２１Ｖｌは第１図のほぼ■−■線に沿
った縦断面図、第３図は第１図の装置の横断面図、ｇｒ
！４図は第１図の■−ＩＶ線に沿つた、第１図の装置の
他の横断面図、第５図は概略分解図、第６図はケーシン
グの下方部分の縁の拡大平面図、第７図は第６図の構造
体の断面図である。 １１・・・ケーシング １７・・・表示要素 １８・・・指針 ２６・・・緑 ２８・・・下面 ３０・・・捕集容器 ３５・・・測定本体 ５８・・・フリース ４１　・・・スライダ ４３・・・突起 ４４・・・開口 ５３・・・歯付きリム ５４・・・ラック ６１　・・・フィルター ７１・・・接点要素

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、土壌の水分を測定するためおよび水分に依存してプ
   ロセスを開始するための装置において、少なく共一つの
   開口（４４）によつて土壌水分および／または降水にさ
   らされる測定本体、特に膨潤体（３５）が、地面に接続
   可能なケーシング（１１）内に設けられ、測定本体が水
   分に依存する所定の状態変化、特に形状変化の際に、電
   気接点を閉じるために、接点要素（７１）および場合に
   よつては表示要素（１７）に接続されていることを特徴
   とする装置。 ２、ケーシング（１１）が地面に差込むためのくさび状
   の突起（４３）および／またはその下面（２８）に下向
   きの周方向縁（２６）を備えていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、ケーシング（１１）が通風開口を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の装
   置。 ４、水通過開口（４４）がくさび状突起（４３）の平ら
   な側に設けられ、この突起が特にフィルター（６１）を
   備えていることを特徴とする特許請求の範囲第２項また
   は第３項記載の装置。 ５、ケーシング（１１）が液滴溜水のための保持部を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ４項までのいずれか一つに記載の装置。 ６、水分を通過させるための開口（４４）と測定本体（
   ３５）の間に、この測定本体の少なく共一部を取囲むフ
   リース（３８）が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第５項までのいずれか一つに記載
   の装置。 ７、特にフリース（３８）が少なく共一部に巻付けられ
   ている、棒状に形成された膨潤体（３５）が、水分変化
   時に長さの変化を生じることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第６項までのいずれか一つに記載の装置。 ８、フリース（３８）が突起（４３）に挿入され、そこ
   で開口（４４）の後方に設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項または第７項記載の装置。 ９、膨潤体（３５）がばねで付勢されたスライダ（４１
   ）に作用し、このスライダが、場合によつては指針（１
   ８）を含む表示要素（１７）に駆動結合され、特にスラ
   イダ（４１）がラック（５４）を備え、このラックが回
   転可能に支承された表示装置（１７）の歯付きリム（５
   ３）とかみあうことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第８項までのいずれか一つに記載の装置。 １０、表示要素（１７）が接点要素（７１）を備え、か
   つ特に相手方接点を有する手動調節可能な調節要素（１
   ５）と相対的に移動することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第９項までのいずれか一つに記載の装置。 １１、ケーシング（１１）が降水のための捕集容器（３
   ０）を備え、溢流がこの捕集容器から測定本体（３５）
   特にフリース（３８）の範囲に導かれることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか一
   つに記載の装置。 １２、膨潤体（３５）が木、特にブナの木からなつてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１１項
   までのいずれか一つに記載の装置。