Reflectometria no domínio do tempo na determinação do conteúdo de água no solo

Abstract

Teve-se como objetivo principal, neste estudo, determinar a correlação existente entre a constante dielétrica aparente e o conteúdo de água para um solo de textura argilosa e outro de textura arenosa, por meio de ajuste de modelo do tipo polinômio cúbico. Propõe-se um sistema TDR para medição da umidade do solo, formado por: osciloscópio; gerador de pulsos eletromagnéticos; cabo coaxial de 50 ômega; cabo de antena de TV; casador de impedâncias; sondas (hastes metálicas paralelas) com comprimentos de 0,10, 0,15, 0,20, 0,25, 0,30 e 0,35 m, com dois diâmetros de hastes (d1 = 3,2 e d2 = 6,5 mm). Para o solo arenoso, o melhor ajuste ocorreu para a sonda de 0,30 m de comprimento e diâmetro de hastes de 3,2 mm, obtendo-se um coeficiente de determinação ajustado, R², de 0,954, enquanto para o solo argiloso o melhor ajuste se verificou para a sonda de 0,30 m de comprimento, com diâmetro de hastes de 3,2 mm, obtendo-se um coeficiente de determinação ajustado R² de 0,923. Enfim, o sistema TDR proposto estimou a umidade do solo argiloso com erro médio relativo de 6,6%, para sonda de 0,30 m.This study had as objective the determination of the correlation between the apparent dielectric constant and water content for a clay-textured soil and a sandy-textured soil by fitting a cubic polynomial type model. To measure the soil water content a TDR system was proposed, which consists of: oscilloscope; electromagnetic pulse generator; coaxial cable of 50 omega; TV antenna cable; impedance matching; probes (paralleled metallic guides) with 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 and 0.35 m lengths and with two diameters (d1 = 3.2 and d2 = 6.5 mm). For the sandy soil, the best fit was obtained with a 0.30 m-long probe with 3.2 mm-diameter guides, an adjusted determination coefficient, R², of 0.954. For the clay soil, the best fit was obtained with a 0.30 m-long probe with a 3.2 mm-diameter guides, and an adjusted determination coefficient, R², of 0.923. The TDR system, proposed for determination of the soil water content within the range between the field capacity and the wilting point, provided the best determination coefficients for the 0.30 m probe in both soils and the studied probe lengths. The proposed TDR system estimated the clay-soil water content with mean relative error of 6.6%, for the 0.30 m probe.