Los sensores de capacitancia (o sensores dieléctricos) usan capacitancia para medir la permitividad dieléctrica de un medio circundante. La configuración es como la sonda de neutrones donde se instala en el suelo un tubo de acceso de PVC; Las sondas también pueden ser modulares (en forma de peine) y conectarse a un registrador. El cabezal sensor consta de un circuito oscilador, la frecuencia está determinada por un electrodo anular, condensador de efecto de franjay la constante dieléctrica del suelo. Cada sensor de condensador consta de dos anillos metálicos montados en la placa de circuito a cierta distancia de la parte superior del tubo de acceso. Estos anillos son un par de electrodos, que forman las placas del condensador con el suelo actuando como dieléctrico en el medio. Las placas están conectadas a un oscilador, que consta de un inductor y un condensador. El campo eléctrico oscilante se genera entre los dos anillos y se extiende hacia el medio del suelo a través de la pared del tubo de acceso. El condensador y el oscilador forman un circuito, y los cambios en la constante dieléctrica de los medios circundantes se detectan mediante cambios en la frecuencia de funcionamiento. Los sensores de capacitancia están diseñados para oscilar a más de 100 MHz dentro del tubo de acceso al aire libre. La salida del sensor es la respuesta de frecuencia de la capacitancia del suelo debido a su nivel de humedad del suelo.
Aplicaciones
- Una aplicación para tal dispositivo es medir el contenido de agua del suelo , donde el volumen de agua en el volumen total del suelo influye más fuertemente en la permitividad dieléctrica del suelo porque el dieléctrico del agua (80) es mucho mayor que los otros constituyentes del suelo. el suelo (suelo mineral: 4, materia orgánica: 4, aire: 1). Cuando la cantidad de agua cambia en el suelo, una sonda medirá un cambio en la capacitancia debido al cambio en la permitividad dieléctrica que puede correlacionarse directamente con un cambio en el contenido de agua. Los sensores de capacitancia ahora se utilizan ampliamente en la programación del riego en la agricultura de todo el mundo. [ cita requerida ]
- Monitoreo de curado de materiales compuestos : Los sensores dieléctricos o de capacitancia se utilizan para medir la respuesta eléctrica de resinas termoendurecibles y matrices de materiales compuestos a una profundidad específica sobre la superficie del sensor. El modelo clave involucrado en el uso de estos sensores es el modelo de campo eléctrico. La correspondencia entre las propiedades eléctricas del material dentro del campo y la medición (es decir, capacitancia) es fundamental para interpretar las lecturas del sensor dieléctrico. [ cita requerida ]
- Medición de holgura de puntas en pruebas de turbomáquinas. [1]
- Los sensores de capacitancia también se pueden utilizar para medir el nivel de algunos materiales sólidos en estructuras como tolvas o silos.
Ver también
Referencias
- ^ Sheard, AG (20 de junio de 2011). "Medición del espacio libre hoja por hoja" . Revista internacional de maquinaria rotativa . 2011 : 13. doi : 10.1155 / 2011/516128 .
- Dane JH, Topp GC, co-editores 2002. "Métodos de análisis de suelos Parte 4-Métodos físicos". Sociedad Estadounidense de Ciencias del Suelo, Inc. Madison, Wisconsin.
- Czarnomski NM, Moore GW, Pypker TG, Licata J. 2005. "Precisión y exactitud de tres instrumentos alternativos para medir el contenido de agua del suelo en dos suelos forestales del noroeste del Pacífico". Revista Canadiense de Investigación Forestal 35 , 8, pág. 1867.