Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade. Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 ºC; 20 ºC; 15 ºC; 10 ºC; 5º C e 0 ºC). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de forma adequada.<br>This paper aims to evaluate a capacitance sensor for monitoring soil water content. Capacitance sensors were tested to evaluate the effect of temperature and response time, and to obtain the calibration equation and their sensitivity. Sensors were placed in different environments (soil, water and air) and temperatures (25 ºC, 20 ºC, 15 ºC, 10 ºC, 5 ºC and 0 ºC). The calibration was performed with one of the capacitance sensors installed in a PVC column containing 0.015066 m³of undisturbed soil and hanged on one side of a scale with a load cell connected to a data acquisition board on the other side. Results showed reductions in the frequency response of the capacitance sensor with increasing temperature. The response time was low (less than one second) as it was immersed into water, as well as to an abrupt change in soil moisture in the soil column. It was verified that the sensitivity of the sensor increases as the soil moisture decreases. Therefore, the capacitance sensor can be used to determine the soil moisture.

En este ensayo se cuestiona la teoría actualmente aceptada sobre la disociación del agua, ya que un protón H+ no puede existir como partícula aislada, considerando las características de la estructura del agua. Aun cuando se dice que el protón puede existir hidratado como ion hidronio (H3O+), las tentativas espectroscópicas más recientes para probar su existencia han fallado. La práctica de medir la disociación del agua usando corriente eléctrica ha inducido la generación de diversos símbolos para representar una partícula que no existe naturalmente. Para mostrar la no disociación del agua, tómese cualquier solución acuosa de ácido clorhídrico, dentro de la cual, como la química clásica supone, los radicales Cl, H+ y OH- se encuentran disociados dentro de la solución. Si se aplica calor y la solución hierve y se evapora, siempre se observa que las moléculas de H2O y HCl se evaporan completas y nunca se evaporan iones separados. De esta observación se concluye que el HCl y el agua no se disociaron dentro de la solución, ya que ésto significaría pasar de un sistema desordenado, iones en solución, a uno más ordenado, moléculas completas evaporadas de la solución con aumento de la temperatura, lo que contradice la segunda ley de la termodinámica. | In this essay, the actual accepted water dissociation theory is questioned, because a single proton H+ cannot exist as an isolated particle considering the water structure characteristics. Even though it is said that the proton can exist hydrated as H3O+, the most recent spectroscopic attempts to prove the existence of this particle have failed. The practice of measuring water dissociation with the passage of electric current has led to the generation of different symbols to represent a particle that does not naturally exist. To support water no dissociation, let us consider any aqueous solution of hydrochloric acid in which, as classic chemistry assumes, the Cl, H+ and OH- radicals are dissociated inside the solution. If heat is applied and the solution boils and evaporates, it is always observed that molecules of H2O and HCl are evaporated completely and never evaporate detached ions. From this observation can be concluded that HCl and water were not dissociated inside the solution. If really these compounds were dissociated in the solution, it would mean going from a disorderly system, ions in solution, to an orderly one, molecules evaporated from the solution by temperature increase. This clearly contradicts the thermodynamics second law.

Este trabalho teve como objetivo avaliar sensores capacitivos desenvolvidos para monitorar o teor de água do solo. Os sensores foram submetidos a testes para avaliar o efeito da temperatura, o tempo de resposta, obter a equação de calibração e determinar a sua sensibilidade. Foram analisados em diferentes situações (solo, água e ar) e temperaturas (25 ºC; 20 ºC; 15 ºC; 10 ºC; 5º C e 0 ºC). A calibração foi efetuada com um dos sensores capacitivos instalado em uma coluna de solo (indeformada) contida em um tubo de PVC (0,015066 m³) e suspensa em um dos lados de uma balança de braços. Na outra extremidade da balança, havia uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados. Os resultados indicaram redução na frequência do sensor capacitivo com o aumento da temperatura. O sensor capacitivo apresentou alta velocidade de resposta (menos de um segundo) ao imergi-lo na água e às variações da quantidade de água na amostra de solo e detectou as mudanças de perda de água pela coluna de solo no decorrer deste experimento, apresentando maior sensibilidade à medida que se diminui o conteúdo de água no solo. Portanto, o sensor capacitivo pode ser utilizado para determinar o teor de água do solo de forma adequada. | This paper aims to evaluate a capacitance sensor for monitoring soil water content. Capacitance sensors were tested to evaluate the effect of temperature and response time, and to obtain the calibration equation and their sensitivity. Sensors were placed in different environments (soil, water and air) and temperatures (25 ºC, 20 ºC, 15 ºC, 10 ºC, 5 ºC and 0 ºC). The calibration was performed with one of the capacitance sensors installed in a PVC column containing 0.015066 m³of undisturbed soil and hanged on one side of a scale with a load cell connected to a data acquisition board on the other side. Results showed reductions in the frequency response of the capacitance sensor with increasing temperature. The response time was low (less than one second) as it was immersed into water, as well as to an abrupt change in soil moisture in the soil column. It was verified that the sensitivity of the sensor increases as the soil moisture decreases. Therefore, the capacitance sensor can be used to determine the soil moisture.

RESUMO O presente estudo teve como objetivo verificar a validade dos dados de umidade volumétrica fornecidos pelo instrumento TDR - "Time Domain Reflectometer - Trase System", para as camadas 0 - 20, 0 - 40 e 0 - 60 cm de um Latossolo Roxo Distrófico de textura argilosa, sob experimento de cafeicultura irrigada na Universidade Federal de Lavras. As relações entre a umidade real (determinada pelo método padrão de estufa) e a constante dielétrica Ka (característica do solo obtida pelo TDR) e entre a umidade real e a umidade dada pelo instrumento, permitiram ajustar-se, para cada camada, uma equação do terceiro grau, para umidade versus Ka e uma equação linear para a umidade real versus a umidade dada pelo instrumento. Constatou-se, através do teste F, que não houve diferença significativa a nível de 1% de probabilidade entre as equações geradas para cada camada de solo, o que sugere a utilização de uma equação única para o solo estudado até a profundidade de 60 cm. Comparou-se também, a equação geral obtida para a umidade real como função de Ka com a equação do aparelho (Equação de Topp et al.,1980) observando-se diferença significativa entre elas. O instrumento subestima a umidade volumétrica para o Latossolo na área em estudo. | ABSTRACT The present study aimed at validating soil to evaluate moisture content data given by the instrument TDR - Time Domain Reflectometer, for the layers 0 - 20, 0 - 40 and 0 - 60 centimeters of a Dystrophic Dusky Red Latossol under an irrigated coffee experiment at the Federal University of Lavras. A third degree equation for the relationship between the soil moisture content determined by oven method and soil dielectric constant Ka given by the instrument, and a linear equation for the relationship between the real soil moisture content and TDR given soil moisture content for each under in study was established. There was no significant difference, at probability of 1%, among the fitted equations for the different layers, which suggests that a general equation representing the total depth of 0 - 60 centimeters, to estimate soil moisture content using TDR, may be used. The general equation of the real soil moisture content as function of soil dielectric constant was compared with that of the instrument inserted equation (Topp equation) and it was concluded the latter significantly underestimated the soil moisture content values for the Latossol in the studied area.