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土壌の水分状態特定装置及びその方法 新技術説明会

国内特許コード P130010079
掲載日 2013年11月25日
出願番号 特願2012-520446
登録番号 特許第5871237号
出願日 平成23年6月14日(2011.6.14)
登録日 平成28年1月22日(2016.1.22)
国際出願番号 JP2011063545
国際公開番号 WO2011158812
国際出願日 平成23年6月14日(2011.6.14)
国際公開日 平成23年12月22日(2011.12.22)
優先権データ
  • 特願2010-138443 (2010.6.17) JP
発明者
  • 二川 雅登
  • 澤田 和明
出願人
  • 国立大学法人豊橋技術科学大学
発明の名称 土壌の水分状態特定装置及びその方法 新技術説明会
発明の概要 土壌においては、水分量を特定する際には電気伝導度が影響し、電気伝導度を特定する際には水分量が影響する。よって、それぞれの特性を単独で測定しても、得られた値には誤差が含まれてしまう。
土壌に一対の電極を接触させ、電極の一方へ交流の入力電気信号を印加し、電極の他方からの出力電気信号の位相と入力電気信号の位相とを比較し、その変化量から土壌の水分に含まれるイオン濃度を特定する。この位相変化量は土壌の水分量に何ら異存しない。土壌の電気伝導度は水分量とイオン濃度に比例するので、その一方のイオン濃度が特定されれば、土壌の電気伝導度の実測値から土壌の水分量を特定できる。
従来技術、競合技術の概要


農作業の効率化や生産性の向上を図る見地から土壌の水分状態を特定する装置が求められている。特定すべき水分状態として水分量WC、電気伝導度EC、温度、pH、イオン濃度などがある。
既存の水分量センサとしてテンシオメータ、TDR、静電容量式センサなどが挙げられる(特許文献1、2参照)。

産業上の利用分野


本発明は土壌の水分状態特定装置及びその方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
溶媒に溶解しない不溶成分であって高い電気抵抗を有するものか若しくは絶縁体でありかつ前記溶媒よりも比誘電率が小さい不溶成分を前記溶媒に分散した分散系において、前記溶媒に含まれるイオン性の溶質の濃度を特定する方法であって、
前記分散系に第1の電極対を接触させ、
前記電極の一方へ交流の入力電気信号を印加し、
前記電極の他方からの出力電気信号の位相と前記入力電気信号の位相とを比較し、
前記位相の比較結果に基づき前記溶媒に含まれるイオン性の溶質の濃度を特定する、濃度特定方法。

【請求項2】
前記溶媒は水であり、前記不溶成分は空気成分及び土成分である、請求項1に記載の濃度特定方法。

【請求項3】
前記入力電気信号と前記出力電気信号との位相差に基づき、前記溶質の濃度を特定する、請求項1又は2に記載の濃度特定方法。

【請求項4】
前記分散系の電気伝導度を測定し、
得られた前記電気伝導度と請求項1~3の何れかに記載の濃度特定方法で特定されたイオン性溶質の濃度とに基づき、前記分散系中の溶媒量を特定する、分散系中の溶媒量特定方法。

【請求項5】
溶媒に溶解しない不溶成分であって高い電気抵抗を有するものか若しくは絶縁体でありかつ前記溶媒よりも比誘電率が小さい不溶成分を前記溶媒に分散した分散系に適用される溶媒量特定装置であって、
半導体基板と、
該半導体基板上に絶縁層を介して第1の電極対と第2の電極対とが配置され、
前記第1の電極対に接続されて、該第1の電極対間の位相変化を特定する位相変化特定部と、
前記半導体基板の特定位相変化に基づき、前記位相変化特定部で特定された位相変化を補正する位相変化補正部と、
前記第2の電極対に接続されて、該第2の電極対間の電気伝導度を特定する電気伝導度特定部と、
前記半導体基板の特定電気伝導度に基づき、前記電気伝導度特定部で特定された電気伝導度を補正する電気伝導度補正部と、
前記位相変化補正部で補正された位相変化に基づき前記溶媒に含まれるイオン性溶質の濃度を特定し、該特定されたイオン性溶質の濃度と前記電気伝導度補正部で補正された電気伝導度とに基づき、前記分散系中の溶媒量を特定する溶媒量特定部と、
を備える溶媒量特定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012520446thum.jpg
出願権利状態 登録
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