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L’eau emmagasinée dans le sol impacte les propriétés des matériaux, d’où la nécessité de mesurer régulièrement le taux d’humidité. Diverses techniques de mesure s’imposent, impliquant des capteurs spécifiques. Si vous êtes agriculteur ou travaillez dans l’industrie agroalimentaire, vous devez surveiller l’humidité du sol en vue d’apporter la quantité d’eau nécessaire aux cultures. Quels sont les processus requis pour mesurer l’eau contenue dans le sol ?
Dans quel contexte la mesure de l’humidité du sol est-elle importante ?
Le taux d’hygrométrie du sol contribue à préserver la faune et la flore. L’eau emmagasinée dans le sol se révèle indispensable pour améliorer la germination et la croissance des plantes. La surveillance de l’humidité du sol reste déterminante dans de nombreux domaines, dont l’agronomie.
Ce paramètre aide à la prise des décisions relatives aux techniques d’irrigation à adopter. L’enjeu étant d’apporter la bonne quantité d’eau au moment idéal pour ne pas perturber l’écosystème. Les plans retrouvent leur vigueur et résistent mieux aux maladies. Il est de plus en plus indispensable de valoriser l’eau et de diminuer les dépenses en irrigation.
Techniquement, plusieurs informations permettent de déterminer le taux d’humidité du sol, dont la capacité au champ. Ce terme se rapporte au volume maximal d’eau que peut retenir le sol. Le point de flétrissement de la plante permet également de jauger l’humidité du sol. Un végétal qui flétrit traduit le manque d’eau.
Celle-ci est retenue dans les particules qui composent les différentes couches du sol. D’ailleurs, la texture des sols influe sur sa capacité à retenir de l’eau. Ainsi, les sols limoneux absorbent de grandes quantités d’eau et se caractérisent par des vitesses de drainage particulièrement élevées.
Quels capteurs utiliser pour mesurer précisément l’humidité du sol ?
La mesure de l’humidité du sol s’avère primordiale pour l’équilibre de l’écosystème. D’après les explications à découvrir sur cette page, cela implique l’usage de sondes et de capteurs. Ces appareils permettent de déterminer l’hydrologie du sol ainsi que les phénomènes comme le ruissellement et l’infiltration. Si l’infiltration contribue à recharger la nappe d’eau en surface, les eaux de ruissellement tendent à lessiver les sols. Leur capacité à retenir de l’eau est limitée, provoquant des inondations.
Le taux d’humidité du sol est mesuré par le biais de capteurs, dont les capteurs capacitifs, les modèles résistifs et ceux à point de rosée. Ils utilisent généralement un courant électrique pour déceler la présence d’eau dans le sol. Les données sont ensuite transférées vers un ordinateur qui les présente sous la forme de résultats numériques. Dans tous les cas, le choix de capteurs d’humidité repose sur plusieurs critères :
- l’utilité,
- le mode d’affichage des résultats,
- la précision de l’appareil,
- la reproductibilité de la mesure à réaliser.
Il convient d’évaluer les paramètres de distance entre le capteur et l’eau à détecter. De même, tenez-compte de la sensibilité, de la rapidité et du niveau d’erreur toléré. Prenez en compte deux grands points : le mode de recueillement des données et le moyen le plus pratique pour le faire.
Comment les progrès de la technologie permettent-ils d’être toujours plus précis ?
Les capteurs mesurent l’humidité relative ou absolue du sol. Une fois les données reçues, il est plus simple de réaliser les régulations nécessaires. Le taux d’humidité du sol permet de déterminer les caractéristiques de stockage et de diffusion de l’eau au niveau des différentes couches. Les capteurs sont de plus en plus précis grâce aux progrès de la technologie.
Ils intègrent notamment deux modes : le mode numérique et l’analogique. Si le mode numérique détecte la présence d’eau dans le sol, le mode analogique apporte davantage de précisions. Au-delà de l’irrigation des cultures, les capteurs sont indispensables dans un système d’arrosage automatique des plantes. Ils sont tout aussi utiles dans un dispositif d’alarme d’inondation et de détection de pluie.
Les capteurs intègrent les technologies comme la connectivité, les batteries rechargeables via USB-C, etc. Leurs conceptions sont plus robustes, permettant aux utilisateurs d’irriguer les cultures dans les meilleures conditions. De plus, ces instruments sont reliés à des plateformes en ligne qui associent les informations des capteurs aux données de la météo et du repérage par satellites.
Comment vous servir de ces capteurs pour optimiser vos résultats ?
La mesure de l’hygrométrie s’effectue par le biais de capteurs capacitifs. Ces derniers sont relativement faciles à manipuler. Commencez par appliquer un substrat de verre par-dessus une couche polymère. Cette dernière étant sensible à l’humidité, il suffira de la placer entre 2 électrodes de métal. Le polymère réagit automatiquement en présence de vapeur d’eau ou d’humidité. La capacité électrique du capteur s’en voit modifiée.
Pour des résultats optimaux, les capteurs doivent être placés aux endroits stratégiques : ni trop près ni trop loin de la zone à traiter. Prévoyez un abri normalisé pour le protéger contre la pluie, le gel ou les rayons du soleil. Ces précautions s’imposent pour pouvoir obtenir des résultats plus précis.
La mesure du taux d’humidité implique des méthodes innovantes et des calculs spécifiques. C’est le cas notamment de l’hygromètre à miroir refroidi et du psychomètre à mèche. Ces techniques reposent sur la condensation et l’évaporation des niveaux d’humidité.
Pour rappel, les premiers capteurs d’humidité ont été conçus après l’invention du transistor. Ils étaient basés sur la mesure de la résistance électrique. Toutefois, les premiers capteurs d’eau présentaient quelques inconvénients comme une précision limitée et une faible stabilité. À cela s’ajoutent les hystérésis ou les taux d’humidité décroissants.
Les capteurs d’humidité capacitifs modernes permettent de pallier ces inconvénients grâce au polymère ultra-réactif. Les nouveaux capteurs se veulent plus fiables et nettement plus prévisibles sur le long terme. Ils sont de plus en plus utilisés dans le secteur industriel où le taux d’humidité impacte les prises de décisions.
Il existe également des capteurs spéciaux qui s’adaptent aux environnements difficiles. Ils permettent de mesurer l’eau dissoute dans les huiles ou dans les matériaux qui composent les sols. Ces instruments sont surtout requis pour préserver l’infrastructure énergétique. Tous les moyens sont requis pour obtenir les résultats les plus précis.