مجله علمى- پژوهشى Iran-Watershed Management Science & Engineering Vol. 5, No. 17, Winter 2012 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390 53 امكان سنجى ساخت حسگرهاي تدفيني دستگاه TDR و ارزيابي عملكرد ا نها در اندازه گيرى رطوبت خاك 3 محمد روغني 1 سيدرضا امام جمعه 2 و كورش كمالى تاريخ دريافت: 89/02/21 تاريخ پذيرش: 90/11/19 چكيده يكى از مساي ل مهم و اساسى در مبحث استحصال ا ب ا گاهي از بيلان ا ب و تغييرات رطوبت خاك مى باشد. در حال حاضر روش هاى مختلفى به منظور تعيين رطوبت خاك ابداع شده است. نظر به اين كه روش هاي متداول اندازه گيرى رطوبت خاك بسيار وقت گير مي باشند لذا استفاده از دستگاه بازتاب زماني امواج TDR 4 به طور گسترده اى در سطح دنيا رايج شده است. در حال حاضر با توجه به گران بودن حسگرهاي تدفيني و نياز به استفاده تعداد زيادى از ا نها در طرح هاي پژوهشى ساخت حسگرهايى كه ضمن دارا بودن دقت بالا در مقايسه با نمونه خارجى از قيمتى مناسب و نيز قابل خريد به وسيله ساير موسسات علمى كشور برخوردار باشد از اهميت ويژه اى برخوردار است. به همين منظور انواع مختلفى از ميله هاى استيل براى دسترسى به مناسب ترين نوع ا ن از نظر ا لياژ مشابه با نمونه خارجى تهيه شد. نمونه هاى ساخته شده در اين مرحله از طريق اندازه گيرى رطوبت خاك و مقايسه نتايج داده ها با نمونه خارجى مورد بررسى قرار گرفت. مقايسه ا مارى داده ها با استفاده از برنامه SPSS بيانگر تشابه مقادير داده هاى نمونه ساخته شده با نمونه خارجى در سطح 99 درصد معنى دارى مى باشد. در مرحله بعد نتايج حسگرهاى دست ساز و همچنين نوع خارجى با رطوبت وزنى اندازه گيرى شده مقايسه شد. نتايج تحليل ها بيانگر عملكرد بسيار مناسب حسگرهاى ساخته شده است. مقايسه ا مارى داده ها 1- عضو هيي ت علمي پژوهشكده حفاظت خاك و ا بخيزداري moroghani@gmail.com 2- كارشناس پژوهشى پژوهشكده حفاظت خاك و ا بخيزداري emamjomeh @yahoo.com 3- كارشناس پژوهشى پژوهشكده حفاظت خاك و ا بخيزداري kamali_kourosh @yahoo.com 4 -Time Domain Reflectometry با رطوبت وزنى نيز در سطح 99 درصد معنى دار مى باشد. بر اين اساس با توجه با نتايج بدست ا مده از پژوهش حاضر اين امكان وجود دارد تا با توليد حسگرهاى ياد شده شرايط مطلوبى براى پژوهشگران كشور در اجراى طرح هاى پژوهشى فراهم شود. واژه هاي كليدي: بافت خاك حسگر تدفيني دستگاه TDR رطوبت خاك متالورژي ميله هاي حسگر. مقدمه روند رو به رشد تناوب خشكسالى ها و كاهش متوسط مقادير بلند مدت مقادير بارندگى در بيشتر مناطق لزوم برنامه ريزى و استفاده بهينه از منابع محدود ا ب موجود را ضرورى ساخته است. به همين منظور ا گاهى از بيلان ا بى و شرايط رطوبتى خاك اراضى زراعى و منابع حوزه طبيعى نقش مهمى در مديريت حوزه هاى ا بخيز ايفا مى كند. به طور كلى اندازه گيرى رطوبت خاك در علوم مرتبط با كشاورزي و منابع طبيعى به منظور تعيين مقدار ا ب خاك و همچنين مشخص نمودن ميزان ا ب مورد نياز گياه از نظر زمانى و مكانى ضرورى مى باشد. عليزاده [2] استفاده از فناوري دستگاه بازتاب زماني امواج (TDR) را در مقايسه با روش هايى نظير وزني تانسيومتري مقاومت با استفاده از مكعب هاي گچي و روش پخش نوترون روشي تاحدودى جديد و كاربردي در اندازه گيري رطوبت خاك مطالعه جذب ا ب به وسيله ريشه گياه و ساير مطالعات ا ب و خاك عنوان مى دارد. تكرارپذيرى سرعت و دقت زياد اندازه گيرى رطوبت در اعماق تاحدودى مختلف خاك بى ضرر بودن كاربرد ا ن در مقايسه با روش نوترون متر و امكان اندازه گيرى شورى حاك از جمله مهمترين مزاياى كاربرد اين TDR است. طيف وسيع تغييرات زمانى و مكانى رطوبت خاك همراه با تغييرات عمقى لايه هاى مختلف ا ن لزوم بكارگيرى تعداد قابل توجهى از حسگرهاى TDR را در طرح هاى پژوهشى ضرورى ساخته است. از اين رو تعيين دقت حسگر تدفيني ساخته شده بررسي راه هاي عملي به منظور افزايش دقت حسگر هاي تدفيني دست ساز و دستيابي به ويژگي ها و شيوه ساخت ا ن ها با استاندارد قابل قبول از اهداف اجراي طرح حاضر به شمار مى رود. كاهش هزينه هاى توليد نيز شرايط مناسبى را براى استفاده از TDR در سطح وسيع به وسيله موسسات علمى فراهم خواهد نمود.
درباره ساخت حسگر هاي تدفيني و ارزيابي عملكرد ا نها در برا ورد رطوبت خاك پژوهش هاى محدودي در داخل كشور انجام شده است. در مورد جايگزينى لوله هاي PVC با لوله هاى [12] TECHANAT Sotodenia رطوبت سنجي با استفاده از دستگاه TDR را مورد بررسى قرار داد. نتايج حاصل حاكي از همبستگي بين داده هاي حاصل از دو روش بوده است. [10] Pakparvar همبستگي ويژگي هاي رطوبتي برخي از خاكهاي عرصه پخش سيلاب را با اندازه گيرى به وسيله دستگاه TDR بررسي نموده است. در اين پژوهش ا زمايشگاهي سه نمونه از خاك يكي از شبكة پخش سيلاب گربايگان فسا با اعماق 0-10 10-103 و 103-150 سانتي متر برداشت شد. بررسي نتايج تغييرات قراي ت دستگاه نسبت به تغييرتراكم خاك نشان داد كه بيشترين تغيير در نمونه خاك لومى و كمترين تغيير در خاك شني لوم رخ داده است. كمترشدن تراكم خاك و كاهش چگالى ظاهري خاك در خاك لوم تا حد كمتر از 1/1 گرم بر سانتيمتر مكعب خطا ايجاد مي كند. [5] Eskandari با اندازه گيرى شوري بر روي هشت نمونه ا ب و چهار نمونه خاك با شوري مختلف از روش TDR به مقايسه نتايج حاصله با روش متداول هدايت سنج الكتريكي EC) متر) پرداخت. نتايج نشان داد كه اندازه گيرى هدايت الكتريكي با استفاده از دستگاه TDR و EC سنج در نمونه هاي ا ب از همبستگي بالايي برخوردار است (0/96= 2 R). اندازه گيرى شوري در خاك هايى با EC بيش از پنج دسي زيمنس بر متر به وسيله دستگاه TDR به دليل افت زياد موج بازگشتي باعث خطا در ارزيابي ضريب دي الكتريك شده و به دنبال ا ن درصد حجمي رطوبت اندازه گيرى شده با خطا مواجه مى شود. [9] Kamalie با استفاده از حسگرهاى استاندارد وتحليل ميله هاى ا ن اقدام به ساخت حسگرهاى TDR نمود. نتايج داده هاى رطوبت خاك از حسگرهاى ساخته شده با نمونه مشابه خارجى و همچنين مقادير مشاهده اى بيانگر موفقيت در اين مرحله بود. در حال حاضر كاربرد TDR براي تعيين ميزان ا ب موجود در خاك بسيار رايج مي باشد. اولين بار Davis [ 3 ] [4] استفاده از TDR را براي اندازه گيري رطوبت در موارد زمين شناسي گزارش نموده اند. اين روش براساس ويژگى استثنايي ا ب از نظر ثابت دي الكتريك (D) استوار است. [13] Topp اندازه گيري تاحدودى ساده و قابل اعتماد ضريب D در محدوده فركانس يك مگا هرتز تا يك گيگا هرتز را راه عملي و مو ثر در اندازه گيري مقدار ا ب خاك مي دانند. به طوركلي دي الكتريك به معني نارسانا بودن جسم نسبت به الكتريسيته مي باشد. يعني اگر جسمي با D بالا بين دو سطح باردار قرار گيرد (يك خازن) مانع از تشكيل شبكه جريان بار الكتريكي مى شود. در همين ارتباط قابليت اندازه گيري دو ويژگى ا ب خاك و شوري براي نمونه هاي حجمي غيريكنواخت تاحدودى بزرگ با استفاده از يك حسگر با دستگاه TDR توسط [14] Vanclooster مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش با استفاده از دستگاه TDR و به شيوه واسنجي غيرمستقيم با استفاده از مدل هاي مفهومي (EC w و هدايت الكتريكي خاك رابطه هدايت الكتريكي ا ب خاك ) (EC s با استفاده از دو مدل مختلف در محيط ا زمايشگاهي و در ) ستوني از خاك شني بررسي شده است. در پژوهشي ديگر كه توسط [15] Western در 25 نقطه از مناطق نيوزيلند و استراليا انجام شد مقادير رطوبت حجمي خاك با نصب حسگرهاي TDR و تجهيزات CS615 همچنين 1 اندازه گيري از طريق نمونه برداري صحرايي در سطح و عمق خاك مورد واسنجي قرار گرفت. رابطه بين اندازه گيرى هاي صحرايي بوسيله دستگاه هاي TDR و CS615 نشان هنده انحراف معيار بين نتايج حاصله در سطوح بالاي رطوبتي خاك بود. همچنين نتايج حاصله بيانگر همبستگي خوب بين داده هاي رطوبت حجمي خاك بوسيله دستگاه TDR و برا وردهاي مزرعه اي بوده است. [7] Hook يك حسگر مركب سه ميله اي طراحي كردند كه با يك ديود كوتاه تركيب شده بود تا بتواند حداكثر ميزان انعكاس ها را در نقطه ورود ميله ها به خاك و در نقاط داخل خاك تعريف نمايد. اين وسيله داراي خاصيت حذف انعكاس هاي اضافي بود و در ا ن امكان تفسير قابل اطمينان شكل موج به وسيله كاربران غيرحرفه اي و يا بهوسيله يك نرم افزار سامانه اتوماتيك وجود داشت. [8] Inoue به منظور اندازه گيري مقدار رطوبت حجمي در نزديك سطح خاك با ساخت دو مدل حسگر چاقويي و سورتمه اي شكل مقادير رطوبت حجمي اندازه گيرى شده به وسيله ا نها را با حسگر خارجى دستگاه TDR مقايسه كردند. نتايج حاصله نشان داد كه همبستگي بسيار خوبي بين درصد رطوبت حجمي اندازه گيرى (θ Tk θ) Tc و حسگر چاقويي شكل ) شده به وسيله حسگر استاندارد ) وجود دارد. [6] Frueh به منظور شناسايي دقت حسگرهاي چندسطحي در ستون خاك ا زمايشگاه و خاك سنگريزه اي در مزرعه با بكارگيرى دو روش حسگرهاي TDR را واسنجي نمودند. نتايج اين پژوهش نشان داد خطاي ابزاري برا ورد رطوبت حجمي به وسيله دستگاه TDR كمتر از cm 3 /cm 3 0/01 است. در هر دو مورد اندازه گيري ا زمايشگاهي و مزرعه اي اگر حسگرها به طور مجزا واسنجي شوند نتايج مناسبي بدست خواهد ا مد. همچنين اگر حسگرهاي TDR مربوط به هر عمق بطور مجزا واسنجي شوند و با نتايج حاصله از نوترون متر مورد مقايسه قرار گيرند خطاي استاندارد cm 3 /cm 3 0/02 و يا كمتر و ضريب همبستگي بين 0/63 تا 0/92 متغير است. [11] Serrarens مطالعه اي را درمورد ارزيابي دقت حسگرهاي چندسطحي دستگاه TDR در شرايط مزرعه اي انجام دادند. ا نان هشت حسگر TDR را در كرت هاى كوچك كشت شده با لوبيا و ذرت خوشه اي نصب كردند. جمع ا وري و ثبت داده ها به صورت خودكار انجام شد. به منظور واسنجي حسگرها رطوبت خاك به وسيله دستگاه نوترون متر نيز اندازه گيري مي شد. نتايج اين مطالعه 1- Compbell Scientific Inc 54 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
جدول 1 - تركيب شيميايي (كوانتومتري) ميله ميانى حسگر تدفيني نوع خارجى برحسب درصد وزنى عناصر C Si Mn P S Cr Mo Ni Al Co Cu 0/12 0/42 1/69 0/004 0/16 17/37 0/23 9/93 0/01 0/19 0/22 Nb Ti V W Sn B As Zr Sb Mg Fe 0/01 0/001 0/1 0/05 Base جدول 2 - تركيب شيميايي (كوانتومتري) ميله هاي كناري حسگر تدفيني نوع خارجى برحسب درصد وزنى عناصر C Si Mn P S Cr Mo Ni Al Co Cu 0/05 0/4 1/36 0/011 0/003 18/71 0/23 9/87 0/01 0/13 0/34 Nb Ti V W Sn B As Zr Sb Mg Fe 0,01 0,001 0,06 0,06 Base جدول 3- تركيب شيميايي استيل خارجى AISI 303 برحسب درصد وزنى عناصر C Si Mn P S Pb Cr Ni Mo V Al Cr+Mo+Ni 0/150 17/0 8/00 Min 0/15 1/00 2/00 0/200 19/0 10/0 Max جدول 4- تركيب شيميايي استيل خارجى AISI 304 برحسب درصد وزنى عناصر C Si Mn P S Pb Cr Ni Mo V Al Cr+Mo+Ni 18/0 8/00 Min 0/08 1/00 2/00 0/045 0/030 20/0 10/5 Max نشان داد اگر هر حسگر به طور مجزا واسنجي شود به طورتقريب خطاي اندازه گيري بين 0/005 m 3 / m 3 و 0/015 m 3 / m 3 خواهد بود. چنانچه چند حسگر بر اساس عملكرد يك منحني واسنجي شوند خطاي اندازه گيري دو برابر مي شود. همچنين فشردگي خاك و تماس حسگر با خاك در دقت اندازه گيري به وسيله دستگاه TDR مو ثر مى باشد. به ويژه اين موضوع وقتي كه فقط يك حسگر براي توليد منحني واسنجي مورد استفاده قرار گيرد ملموس تر است. پژوهش حاضر كه با هدف دست يابى به تكنيك و شيوه علمى ساخت حسگرهاى رطوبت سنج TDR صورت گرفته است در نظر دارد تا با راه اندازى خط توليد حسگرهاى ياد شده نياز پروژه هاى پژوهشى خود را كه از تعداد قابل توجهى نيز برخوردار مى باشد تامين نمايد. اين موضوع با توجه به تفاوت قيمت حسگر ساخته شده با نمونه خارجى ا ن صرفه جويى ارزى قابل ملاحظه اى را به همراه خواهد داشت. مواد و روش ها مشخصات دستگاه TDR در اين پژوهش از دستگاه TDR با مارك TRASE مدل 6050X1 ساخت شركت Soil Moisture و داراي حسگر تدفيني سه شاخه اي با طول 20 سانتي متر استفاده شده است. اين دستگاه داراي سه پنجره دريافت 20 10 و 40 نانوثانيه بوده و هشت منحني تبديل ثابت دى الكتريك به رطوبت حجمي به وسيله سازنده براي ا ن تعريف شده است 55 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
شكل 1 - نمونه حسگرهاى TDR ساخته شده براى اندازه گيري رطوبت خاك شكل 2- نمودار همبستگى داده هاى رطوبت خاك حسگر هاى دست ساز 56 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
شكل 3- نمودار همبستگى داده هاى رطوبت خاك حسگر هاى دست ساز و حسگر خارجى 57 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
شكل 3 - نمودار همبستگى داده هاى رطوبت خاك حسگر هاى دست ساز و حسگر خارجى كه مبتني بر نتايج پژوهشها بر روي خاك هاي مختلف بوده و با نام هاي SUN CUN BUN وFUN در دستگاه ذخيره شده است. ساخت حسگرهاى TDR در اولين گام از مراحل پژوهش ضمن بكارگيرى يك نمونه از حسگر خارجى و تفكيك قطعات ا ن اقدام به تحليل و شناسايى جزييات اتصالات و تركيب ا نها شد. در اين مرحله با ارسال ميله هاى حسگر به ا زمايشگاه فلزشناختى رازى اقدام به شناسايى تركيب و ا لياژ به كار رفته در ميله ها شد. با توجه به اهميت جنس استيل در ايجاد مقاومت در مسير عبور جريان و همچنين ايجاد مقاومت فلزشناختى در برابر خوردگي تغيير جنس و در نتيجه مقاومت تشعشعي تحليل ا نها ضروري به نظر مي رسيد. با ا گاهى از تركيب قطعات ياد شده و نحوه اتصال ميله هاى ميانى و كنارى و ارتباط ا نها با كابل دستگاه و همچنين نتايج تحليل و تعيين استاندارد ميله ها خريد استيل و ساير ملحقات ا ن نظير كابل Coaxial و فيش BNC انجام گرفت. جداول ) 1 ( و ) 2 ( نتايج تحليل ميله هاى حسگر خارجى را نشان مى دهد. با توجه به تركيب شيميايي ا لياژ مورد استفاده در توليد قطعه مياني حسگر تدفيني با نوع ا مريكايي AISI 303 تعيين شد كه با تركيب شيميايى طبق جدول (3) مطابقت دارد. در ادامه نيز با توجه به تركيب شيميايي ا لياژ مورد استفاده در توليد قطعه كناري حسگر تدفيني با نوع ا مريكايي AISI 304 تعيين شد كه با تركيب شيميايى جدول (4) مطابقت دارد. با ا گاهى از نتايج تحليل متالورژي ميله هاي حسگرهاى خارجى مطابق با جداول (2) و (3) اقدام به تهيه ميله هاى استيلى (از تركيب فلزشناختى) مشابه با نمونه خارجى شد. در اين مرحله چند نمونه استيل تهيه و عملكرد ا نها از طريق ثبت رطوبت خاك مورد بررسى قرار گرفت. پس از انجام بررسى هاى متعدد بر روى نمونه هاى مختلف در نهايت نمونه اى كه بتواند در ثبت داده هاى رطوبت خاك مشابه نمونه خارجى عمل نمايد شناسايى و تهيه شد. با اتمام اين مرحله از بررسى ها مقدمات ساخت چند نمونه حسگر براى انجام واسنجى و بررسى كارايى ا ن ها انجام گرفت شكل (1). نمونه هاى مورد بررسى حسگرهاى TDR در انجام اين پژوهش تعداد 10 نمونه حسگر TDR با استفاده از استيل هايى كه از مشخصه هاى لازم در ثبت داده هاى رطوبت خاك برخوردار باشند ساخته شد. بر اين اساس نمونه هاى ياد شده به عنوان تيمار شماره يك و نمونه خارجى ا ن به عنوان تيمار شماره دو در يك نمونه خاك با شرايط طبيعى تحت ا زمون قرار گرفت. اندازه گيرى رطوبت خاك با حسگر ساخته شده در اين مرحله كليه حسگرها (ساخته شده و نوع خارجى ا ن) به طور يكسان در عمق نيم مترى از سطح خاك واقع در اراضى مورد نظر نصب شد. با نصب تجهيزات مورد نياز عمليات داده بردارى از حسگرها در طى مدت دو ماه انجام گرفت. در هر بار اندازه گيري قراي ت اعداد براي پنجره دريافت 10 نانو ثانيه و در هر منحني تبديل (BUN) براي حسگر تدفيني يادداشت شد. تعيين رطوبت خاك با استفاده از روش وزنى در اين مرحله براى ارزيابى دقت حسگرها اقدام به نمونه بردارى از خاك و تعيين رطوبت ا ن شد. اين ا زمايش در خاكى با بافت Sandy loam انجام گرفت. هم زمان با داده بردارى از رطوبت خاك با استفاده از TDR اقدام به ثبت داده ها گرديد. نمونه خاك از عمق معادل طول ميله هر يك از حسگرها با استفاده از مته خاك صورت گرفت و مقدار رطوبت با روش توزين اندازه گيري شد. اين كار با 20 نوبت داده بردارى ادامه يافت. چگالى ظاهري هر يك از نمونه هاي خاك بعد از پايان اين مرحله هر يك با سه تكرار از روش [1] sand bottle و در همان عمق اندازه گيري شد تا براي تبديل رطوبت وزني به رطوبت حجمي مورد استفاده قرار گيرد. از مقايسه رطوبت هاى اندازه گيرى شده به وسيله حسگرها با روش نمونه بردارى و توزين اعتبار سنجى صورت گرفت. 58 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
شكل 4- نمودار همبستگى داده هاى رطوبت خاك حسگر هاى دست ساز و خارجى با درصد رطوبت حجمى 59 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
ادامه شكل 4- نمودار همبستگى داده هاى رطوبت خاك حسگر هاى دست ساز و خارجى با درصد رطوبت حجمى تجزيه و تحليل نتايج نتايج حاصل از حسگرهاى دست ساز مقايسه درصد رطوبت حجمي اندازه گيرى شده حسگرهاي دست ساز در پنجره برداشت 10 نانوثانيه در شكل (2) نشان داده شده است. بررسى ا مارى ضرايب همبستگي (R) و روند نزولى رطوبت حجمي حسگرهاي دست ساز نشان مى دهد كه داده هاي حاصله همزمان با كمتر شدن رطوبت خاك در طول زمان از روند كاهشي برخوردار مي باشند. مقايسه نتايج حسگرهاى دست ساز با حسگر خارجى مقايسه ضرايب همبستگي و معادلات همبستگى بين ميانگين درصد رطوبت حجمي حسگرهاي دست ساز و خارجى بيانگر صحت اعتبار اكثر حسگرهاى دست ساز مى باشد. بررسى نتايج بدست ا مده با استفاده از نرم افزار SPSS و ا زمون Paired Samples Test نشان مى دهد كه با 99 درصد اطمينان بين داده هاى رطوبت برداشت شده به وسيله حسگرهاى دست ساز و نمونه خارجى اختلاف معنى دار وجود ندارد. در اين ميان حسگر هاى شماره 4 و 8 اختلاف 60 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
معنى دار نشان دادند. بررسى هاى انجام شده بر روى داده هاى اين دو حسگر نشان مى دهد با حذف يكى از داده هاى پرت كه مى تواند ناشى از خطا در اندازه گيرى باشد اين دو حسگر نيز فاقد اختلاف معنى دار مى شوند. مقايسه درصد رطوبت حجمي حسگرهاي دست ساز با حسگر خارجى در پنجره برداشت 10 نانو ثانيه در شكل (3) نشان داده شده است. مقايسه نتايج حاصل از حسگرهاى دست ساز با درصد رطوبت وزني مقايسه ضرايب همبستگي و معادلات همبستگى بين ميانگين درصد رطوبت حجمي حسگرهاي دست ساز و خارجى با رطوبت وزني بيانگر صحت اعتبار اكثر حسگرهاى دست ساز مى باشد. بررسى نتايج بدست ا مده با استفاده از نرم افزار SPSS و بكارگيرى ا زمون t نشان مى دهد كه با 99 درصد اطمينان بين داده هاى رطوبت اندازه گيرى شده با حسگرهاى دست ساز و نمونه هاى اندازه گيرى شده به روش وزنى اختلافى وجود ندارد. مقايسه درصد رطوبت حجمي حسگرهاي دست ساز و خارجى با رطوبت وزني در پنجره برداشت 10 نانوثانيه در شكل (4) نشان داده شده است. نتيجه گيرى در حال حاضر استفاده از حسگرهاى خارجى TDR به لحاظ قيمت بسيار بالا و عدم توانايى خريد ا ن به وسيله سازمان ها و موسسات علمى با مشكل مواجه است. اين موضوع موجب شده تا عليرغم دقت بالا و سهولت داده بردارى از رطوبت خاك به وسيله دستگاه ياد شده امكان بهره گيرى از ا ن بسيار محدود گردد. با اين وجود نتايج پژوهش حاضر شرايط بسيار اميدوار كننده اى را براى پژوهشگران كشور فراهم نموده است. بررسي روابط همبستگى بين رطوبت حجمي و حسگرهاي دست ساز نشان داد كه حساسه هاي دست ساز 6 4 و 8 همبستگي پايين تري با داده هاي حاصل از رطوبت وزني داشته و بقيه داراي همبستگي تا حدود بالايي مي باشند. تغيير محل نمونه برداري دستي در هر برداشت و برداشت نمونه خاك از عمق سطحي مي تواند دلايل خطاي اندازه گيري رطوبت وزني باشد. تحليل نتايج حاصل از دو روش اندازه گيرى رطوبت خاك بيانگر توانايى قابل توجه نمونه حسگر ساخته شده در مقايسه با نمونه خارجى ا ن مى باشد. نتايج بررسى هاى انجام شده نشان مى دهد كليه نمونه هاى دست ساز در مقايسه با نمونه خارجى نتايج بسيار مطلوبى در بر داشته است. مطابق نتايج اين پژوهش روابط همبستگي بين ميانگين درصد رطوبت حجمي حسگرهاي دست ساز و حسگر خارجى براي واسنجي حسگرهاي ساخته شده توصيه مي شود. نكته قابل توجه در اين پژوهش ا ن است كه دقت اندازه گيري به وسيله دستگاه TDR با جاگذاري صحيح حسگرها افزايش مي يابد. به ويژه تماس فيزيكي بين حسگرهاي TDR و خاك اطراف و همچنين فشردگي خاك نقش مو ثري در نتايج اندازه گيري ها دارد. تماس ناقص حسگر با خاك و وجود هوا در اطراف ا ن دقت قراي ت TDR را كاهش مي دهد. به عبارت ديگر حساسيت اندازه گيري بيش از ا ن كه به بافت خاك و تراكم مربوط باشد به نحوه صحيح كارگذاري حسگرها و دانستن رقم دقيق چگالى ظاهري ارتباط دارد. منابع 1- Aflaki, A. 1995. Soil Mechanic Laboratory, Parhan Publication. Tehran, Iran. p.160. 2- Alizadeh, A. 2004. Water, Soil& Plant, Relationships, Emam Reza pub. Mashhad, Iran P. 470. 3- Davis, J.L. and Annan, A.P. 1977. Electromagnetic detection of soil moisture progress report I. Can. J. Remote Sensing, 3: 76-86. 4-Davis, J.L. and Chudobiak, W. J. 1975. In situ meter for measuring relative permittivity of soils. Paper 75-1A75-79, Geol. Survey of Canada. Energy, Mines and Resources of Canada, Ottawa. 5- Eskandari, Z. and Bahmanpour, M. 2003. Determination of Electrical Conductivity soil and water by TDR, Proc. of the 3th national Conference on ABKHANDARI. Tehran, Iran. Pp:2-14. 6-Frueh, W.T. and Hopmans, J.W. 1977. Soil moisture calibration of a TDR multilevel probe in gravely soils. Soil Science, 162: 554-565. 7-Hook, W.R., Livingston, N.J., Sun, Z.J. and Hook, P.B. 1992. Remote diode shorting improves measurement of soil water time domain reflectometry. Soil Science Society of American Journal, 56: 1384-1391. 8-Inoue, Y., Watanabe, T. and Kitamura. K. 2001. Prototype time-damain reflectometry probes for measurement of moisture content near the soil surface for applications to on-the-move measurements. Agriculture Water Management, 50: 41-52. 9- Kamalie, K., Rahimzadeh, H., Mahdian, M.H., Jalali, N. and Safari, N. 2006. Investigation on Manufactory of the TDR Burials Waveguides and Evaluation of their Application in SoilMoisture 61 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390
13-Topp, G.C., Davis, J.L. and Annan, A.P. 1982. Electromagnetic determination of soil water content using TDR II. Evaluation of installation and configuration of Parallel transmission lines. Soil Science Society of American Journal, 46: 678-684. 14-Vanclooster, M., Gonzalez, C., Vanderborgh, J., Mallants. D. and Diels, J. 1994. An indirect calibration procedure for using TDR in solute transport studies. Soil Science Society of American Journal, 3: 107-127 15-Western, A., Duncan, M., Olszak, C., Thompson, J., Anderson, T. and Young, R. 2002. Calibration of CS615 and TDR instrument For Marhurangi, Tarrawarra and Point Nepean Soils. Estimation. Soil Conservation and Watershed Management Research Institute. Final report. 1-30. 10- Pakparvar, M. and Mansouri, Z. 2003. Assessment of Correlation of Soil moisture properties of Floodwater spreading's Soils by Using TDR, Proc. of the 3th national Conference on ABKHANDARI. Tehran, Iran. 15-26. 11-Serrarens, D., MacIntyre, J.L., Hopmans, J.W. and Bassoi, L.H. 2000. Soil moisture calibration of TDR multilevel probes, Scientia. Agricola, 57(2): 349-357. 12- Sotodenia, A., Mirlotfi, Y.M., Mahdian, M.H. and Rzzaghi, J. 2001. Comparison of PVC and TECHANAT Tubes for measuring by TDR, Journal of Agricultural Engineering Research, Iranian Agri. Eng. Res. Institute. vol.2, no.7, pp; 79-87. 62 سال پنجم- شماره 17- زمستان 1390