The contactless method of measurement of the microrelief of the soil | Измерение микрорельефа почвы бесконтактным методом

English. The purpose of the research is the development of a meter for rapid assessment of soil micro-relief. The design of the meter consists of a coordinate slat, movable carriage and two tripods to control the horizontal position of the coordinate slat. The design also includes the Leica DISTO D8 integrated laser rangefinder with the application program for information connection with a notebook and data transfer to the notebook via Bluetooth, as well as an electronic unit for programmed process control of discrete carriage movement and distance measurement from the horizontal position of the coordinate slat to soil surface using the Leica DISTO D8 laser rangefinder. When applying the voltage of 6-12 V the carriage movement along the working length (2.5 m) of the coordinate slat at a speed in the range of 0.86-3.3 cm/s was performed. The carriage movement time along the working length of the coordinate slat was in the range of 1.2- 4.85 min., respectively. The intervals of discrete carriage movement along the coordinates slat are in the range of 5 - 2.5 cm; the accuracy of distance measurement with the Leica DISTO D8 laser rangefinder - ± 1 mm, the acceptable distance between a sensor surface and a marker - 3.5 mm. The research of the contactless meter of soil micro-relief showed that the difference in mean values of the length was 1-3 cm compared with those recommended in accordance with the State Standard 20915. The mean square deviation and variation coefficient of measurement results using the developed meter and measuring instruments are 3.33% and 18.56%, and in accordance with the State Standard 20915 - 3.34% and 18.82%, respectively. The application of the developed meter for measuring soil micro-relief when testing tillage machines and implements, as well as sowing machines will enable to receive information on the details of comparative functional parameters with more accuracy for further selection and implementation of resource-saving technologies.

Russian. Цель исследования – разработка измерительного средства для экспресс-оценки микрорельефа почвы. Конструкция средства для измерения микрорельефа состоит из координатной рейки, подвижной каретки, двух штативов для регулирования горизонтального положения координатной рейки, интегрированного лазерного дальномера Leica DISTO D8 с прикладной программой для информационного соединения с ноутбука и передачи данных по каналу Bluetooth на ноутбук, электронного блока для программного управления процессами дискретных передвижений каретки и измерения расстояний от горизонтального положения координатной рейки до почвы лазерным дальномером Leica DISTO D8. При подаче на электродвигатель напряжения 6-12 V осуществлялось движение каретки по рабочей длине координатной рейки 2,5 м со скоростью в пределах от 0,86-3,3 см/с. Время передвижения каретки по рабочей длине координатной рейки составляло от 1,26 мин до 4,85 мин соответственно. Интервалы дискретного перемещения каретки по координатной рейке составляют 5 и 2,5 см, точность измерения расстояний лазерным дальномером Leica DISTO D8 – ± 1 мм, приемлемое расстояние между поверхностью датчика и маркером – 3,5 мм. Исследования работы бесконтактного средства измерения микрорельефа почвы показали, что по сравнению с рекомендованными ГОСТ 20915 средствами измерения, разница в средних значениях на исследуемой длине участка составляет 1-3 см. Среднее квадратичное отклонение и коэффициент вариации результатов измерений с применением разработанного средства составляют 3,33 и 17,56%, а средства измерения по ГОСТ 20915 - 3,34 и 18,82% соответственно. Применение разработанного средства измерения микрорельефа почвы при испытании почвообрабатывающих машин и орудий, а также посевных агрегатов, позволит с большей достоверностью получать информационные сведения о сравнительных функциональных показателях для дальнейшего выбора и применения ресурсосберегающих технологий.