Table des Matières
Publicité
CS615 Réflectomètre de teneur en eau
3.3. Etendue de mesure de fonctionnement
3.3.1. Conductivité électrique du sol
La qualité des mesures d'humidité dans le sol, utilisant la méthode de champs électromagnétiques
appliqués à des guides d'ondes, est influencée par la conductivité électrique du milieu. Dans le cas
de la configuration de la CS615, la propagation du champs électromagnétique est principalement
affectée par les changements de constante diélectrique dépendant de la teneur en eau, mais elle
dépend aussi de la conductivité électrique. Les ions libres du sol créent des sortes de chemins de
conduction électrique, et atténuent alors le signal des tiges métalliques. Cette atténuation réduit
d'une part l'amplitude du signal haute fréquence sur les tiges du capteur, et d'autre part la forme
du signal oscillant. L'atténuation réduit la fréquence d'oscillation à une teneur en eau fixée, car il
faut alors plus longtemps au signal pour atteindre le seuil d'oscillation.
La conductivité électrique du sol peut être décrite de la façon suivante (Rhoades et al., 1976) :
#
= #
apparent
où s est la conductivité électrique apparente du sol, avec sa partie solide et sa partie liquide ; qv est
la teneur volumique en eau ; et T est un coefficient de transmission spécifique au sol, destiné à
prendre en compte la tortuosité du débit de l'eau dans le milieu, lorsque la teneur en eau change.
(Voir Rhoades et al, 1989, pour une forme de cette équation tenant compte de l'eau mobile et de
l'eau immobile.) L'équation précédente est présentée ici afin de montrer la relation entre la
conductivité électrique de la partie solide du sol et la conductivité apparente du sol.
La conductivité électrique de la partie liquide du sol, sliquide , peut être déterminée en laboratoire
à l'aide de méthodes d'extraction. La conductivité électrique apparente peut être mesurée à l'aide
de méthode TDR. La plupart des expressions donnant la conductivité électrique du sol, sont
exprimées en terme de conductivité de la solution. La discussion sur les effets de la conductivité
électrique du sol vis à vis de la CS615, prendra en compte la partie liquide du sol, sauf si cela est
indiqué.
La conductivité électrique de la partie liquide du sol,
l'aide de méthodes d'extraction. La conductivité électrique apparente peut être mesurée à l'aide de
méthode TDR. La plupart des expressions donnant la conductivité électrique du sol, sont
exprimées en terme de conductivité de la solution. La discussion sur les effets de la conductivité
électrique du sol vis à vis de la CS615, prendra en compte la partie liquide du sol, sauf si cela est
indiqué.
Lorsque la conductivité électrique liquide dépasse une valeur de 1dSm
commence à changer. Quand la conductivité électrique augmente, la courbe décroît. Le capteur
continuera à répondre de façon stable, à la variation de teneur en eau, mais la courbe de calibrage
devra être modifiée (voir paragraphe sur le calibrage). Pour des sols ayant une forte conductivité
électrique, il faudra faire un calibrage propre au sol concerné. Le signal de sortie du capteur peut
devenir instable pour des conductivités électriques supérieures à 5dSm
3.3.2. Teneur du sol en matière organique et en argile
La quantité de matière organique et d'argile contenus dans un sol, peuvent altérer la réponse de la
méthode diélectrique, et modifier alors la teneur en eau. Ceci est observé lorsqu'on utilise des
modèles mécaniques pour décrire cette méthode de mesure.
L'énergie électromagnétique introduite par le capteur agit de telle sorte qu'il ré-oriente ou encore
polarise les molécules d'eau polaires. Si d'autres forces agissent sur les molécules d'eau polaires,
la force employée par le signal appliqué sera moins à même de la polariser. Ceci a l'effet de
'cacher' une partie de l'eau au capteur.
La matière organique et la plupart des argiles sont fortement polarisées. De plus, certaines argiles
absorbent l'eau de façon interstitielle et inhibent ainsi la polarisation induite par le champ
appliqué. Il serait préférable que le calibrage du signal de sortie de teneur en eau de la CS615 soit
ajusté en prenant en compte certains paramètres du sol, reflétant alors les effets des forces
intrinsèques du sol. Cependant, l'identification d'un tel paramètre n'a pas été effectuée, et il est
probable que la mesure du paramètre de corrélation serait plus difficile que le calibrage de la
CS615 pour un sol donné.
6
$
% + #
liquide
v
solide
#
, peut être déterminée en laboratoire à
liquide
-1
, la courbe de calibrage
-1
.
Publicité
Table des Matières
