Прибор для измерения влажности почвы

Когда поток гамма-лучей проходит через слой вещества толщиной d, то он претерпевает ослабление по закону:

I=I₀*e^µd

Здесь µ— коэффициент линейного ослабления, зависящий от средней плотности вещества; I₀— интенсивность гамма-лучей перед прохождением через вещество; I— интенсивность после прохождения вещества.

В зависимости от своего состава и влажности почва ослабляет гамма-лучи различно. При этом ослабление будет одинаково, независимо от того, прошли ли лучи через пласт сухой почвы, а вслед за тем через пласт воды, или же через пласт почвы, увлажненной соответствующим количеством воды.

Номиналы:
R1 1 Ом
R2-R4 50k
R3 500k
R5 5k
R6 2 Ом
R7 50 Ом
Лампа 6Н8С
С1 1мкФх200В (вероятно)
ГМ - Счетчик Гейгера-Мюллера

Схема устройства, которое может быть использовано для измерения влажности почвы, показана на рисунке. Токи, идущие через лампы, вызовут падение напряжения на сопротивлении R5, с которого подается смещение на сетки. Перед началом измерений движок потенциометра R3 нужно установить так, чтобы потенциалы точек А и Б были равны, т.е. установить стрелку прибора Г на нулевое деление. Под действием гамма-излучений специального источника в цепи газового счетчика ГМ появится импульсный ток, напряжение на правом аноде лампы изменится и стрелка прибора Г отклонится. Количество импульсов на выходе счетчика ГМ пропорционально интенсивности гамма-излучений, а следовательно, напряжение на конденсаторе С1 и отклонение стрелки прибора Г будут пропорциональны интенсивности гамма-лучей.

Прибор следует отградуировать для данного вида почвы. Градуировка ведется следующим образом. Источник радиоактивных излучений, например кобальт-60 мощностью 5—6 милликюри, располагают на расстоянии около 70 см от счетчика (это расстояние необходимо соблюдать всегда при пользовании аппаратом). Затем между счетчиком и кобальтом размещают пласт сухой почвы толщиной в 60 см и устанавливают движок потенциометра R3 так, чтобы стрелка прибора Г отклонилась до конца шкалы. Между счетчиком и кобальтом ставят (над почвой) стеклянную ванну с тонким дном и, налив в нее воды, фиксируют угол отклонения стрелки в зависимости от толщины слоя воды. После градуировки можно измерять влажность реальной почвы, пользуясь при этом тем же источником излучений.

Прибор может быть сделан портативным, что дает возможность использовать его для оперативного измерения влажности почвы в поле, без разрушения структуры почвы.

«Радио и телевизия» № 2, 1958 г.

Так как в схеме присутствуют высокие напряжения 150В и 450В - необходимо принять меры безопасности. Кобальт-60 этот изотоп часто применяется в медицине. Значение 5-6 мКи (милликюри) на растоянии 1м будет получена приблизительная доза ~18000 мкР/час (при обычном радиационном фоне 14-25 мкР/час). Это довольно небезопасный метод измерения влажности почвы.

РАДИО 1958, 6