DESENVOLVIMENTO E CALIBRAÇÃO DE SENSORES DE UMIDADE DO SOLO POR DISSIPAÇÃO TÉRMICA

Resumo

Sensores de umidade do solo promovem um manejo de irrigação adequado reduzindo os custos de produção. Por meio do monitoramento da umidade do solo, permitem a determinação do consumo diário de água pelas culturas, e o processo de irrigação pode seguir a necessidade hídrica da cultura. O objetivo deste trabalho é a construção e calibração de sensores termoelétricos, para o monitoramento do conteúdo de água no solo. O Sensor constitui-se de uma resistência e conjunto termopar inseridos em uma cânula de aço inoxidável. Promove-se o aquecimento da agulha por intermédio de um pulso de corrente elétrica que passa na resistência elétrica, com potência de 3 Wm-2. A temperatura no interior da agulha é mensurada pelo termopar e armazenada no coletor de dados. Depois de realizados testes em laboratório, três sensores foram calibrados em casa de vegetação no cultivo do feijoeiro e, os sinais dos sensores foram relacionados com respectivos dados tensiométricos e as três relações alcançadas foram comparadas. Os sensores apresentam uma mesma tendência na variação da temperatura à medida que o solo perdia umidade, com uma alteração brusca no sinal após um evento de irrigação. Em solos próximos da saturação o calor é transportado em maior proporção por condução através da água, o aquecimento do sensor é menor. Em solos secos, o aquecimento do sensor é maior, pois calor é transportado por fluxo de massa no ar presente nos espaços vazios. Para solos mais úmidos houve uma maior correlação entre a tensão da água no solo e a resposta padrão do sensor, e com a redução da umidade do solo esta correlação diminui havendo uma maior dispersão dos dados. Os sensores mostraram sensibilidade para detectar variação na umidade, e a ordem de grandeza dos sinais entre os três sensores foi relativamente semelhante, indicando que as variações do sinal do sensor estão relacionadas com a variação de umidade.