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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2010.tde-10062010-100734
Documento
Autor
Nome completo
Victor Jack Valdivia Calderón
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2010
Orientador
Banca examinadora
Esquivel, Edmundo Rogério (Presidente)
Bacchi, Osny Oliveira Santos
Nogueira, João Baptista
Título em português
Interpretação dos resultados de ensaios TDR para a determinação do teor de umidade dos solos
Palavras-chave em português
Calibração
Constante dielétrica
Física do solo
Modelo dielétrico misto
Reflectometria no domínio do tempo
Teor de umidade
Resumo em português
Este trabalho de pesquisa apresenta uma nova abordagem para calibrar uma sonda helicoidal TDR, usada para medir o teor de umidade do solo. Foi empregada uma aproximação tomando em consideração a interpretação física dos valores de constantes dielétricas. As equações de calibração foram determinadas mediante um modelo dielétrico misto, quais relacionam a constante dielétrica da mistura multifase com a constante dielétrica e frações de volumes dessas componentes. Ensaios realizados em laboratório permitirem o desenvolvimento de duas equações de calibração para a avaliação de teor de umidade volumétrico e gravimétrico dos solos. A calibração foi executada com medições de constante dielétrica em diferentes líquidos e solos, usando uma sonda convencional TDR e a sonda helicoidal TDR. As leituras realizadas com as duas sondas foram depois comparadas. O modelo dielétrico das duas fases permitiu descrever a contribuição dos materiais dielétricos do corpo da sonda helicoidal e os materiais investigados. Mostrou-se que o conhecimento das características físicas e geométricas da sonda TDR usada nos ensaios é de crucial para garantir a qualidade das constantes dielétricas lidas, e conseqüentemente a determinação do teor de umidade in situ.
Título em inglês
Interpretation of TDR test results for determining the moisture content of soil
Palavras-chave em inglês
Calibration
Dielectric constant
Dielectric mixing model
Soil physics
Soil water content
Time domain reflectometry
Resumo em inglês
The objective of this work was to calibrate a coiled TDR probe used to measure the water content of soil. It was used an approach that takes into account a physical interpretation of the values of the dielectric constants. The calibration equations were determined by means of a mixed dielectric model, which relates the dielectric constant of a multi-phase mixture with the dielectric constants and volume fractions of its components. Tests carried out in the laboratory allowed development of two calibration equations for the assessment of the volumetric and gravimetric soil water content. Calibration was performed with measurements of dielectric constants in different liquids and soils, using a conventional TDR probe and a coiled TDR. The readings performed with the two probes were then compared. The dielectric model of two phases permitted describing the contribution of the dielectric material of the body of the probe coil and the materials investigated. It has been shown that knowledge of the physical and geometrical characteristics of the TDR probe used in the tests is crucial for the quality of the dielectric constant readings, and consequently the determination of water content in situ.
 
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dissertacao.pdf (2.63 Mbytes)
Data de Publicação
2010-07-06
 
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