1. IntroductionDouble ring infiltro

1. Introduction
Double ring infiltrometers are among the common test methods for in-situ measurement of the soil infiltration rate. DRI test described by ASTM D3385 consists of open inner and outer cylinders that should be manually inserted into the ground and be partially filled with a constant head of water. The infiltration rate is calculated by measuring the volume of liquid added to the inner ring to keep the liquid level constant (ASTM, 2009). The size dependency of saturated hydraulic conductivity measurements in porous media has been studied by several researchers and there have been several proposed dimensions as the minimum required diameter of test cylinders. Swartzendruber and Olsen (1961) reported that the setup with 60 and 50 cm for the outer and inner ring radius respectively was the most satisfactory throughout all the various conditions studied in a sandy soil. Ahuja (1976) reported that when an outer ring of 90 cm diameter was employed for an inner ring of 30 cm diameter, the lateral flow was practically eliminated. Bouwer (1986) suggested that a diameter of at least 100 cm should be used for accurate saturated hydraulic conductivity measurements. Youngs (1987) concluded that the results were consistent from site to site when the ring size was at least 15 cm. Gregory et al. (2005) concluded that the test employing a constant head with a double-ring infiltrometer of 15 cm inner and 30 cm outer diameters would be suitable for sandy soils generally found in North and Central Florida. Lai et al. (2010) conducted a total of 7224 numerical simulations, which resulted in a conclusion that inner ring diameters greater than 80 cm are needed to obtain reliable in situ measurement of saturated hydraulic conductivity. Fatehnia and Tawfiq (2014) by simulating 864 Double Ring Infiltrometer tests and applying M5′ model tree algorithm offered an equation for hydraulic conductivity estimation from the steady infiltration rate measurements that can be used for any ring size. They also considered the effects of head of ponding, depth of the rings in the soil, initial effective saturation of the soil, and soil type on steady infiltration rate.

Depending on the soil texture and the initial soil water condition, the necessary measurement time of the test may be undesirably long. In order to reduce the time consuming and tedious procedure of the measurement, continuous efforts have been previously done to automate the test process. One of the earliest works was done by Constantz and Murphy (1987). They utilized a single pressure transducer to develop an automated Mariotte reservoir that enabled automatic recording of water flow for constant head DRI test. Their infiltrometer was far from being automated as their method required manual water level control in both inner and outer rings. Their set-up was later modified by Ankeny et al. (1988) for use as a “tension infiltrometer.” Tension infiltrometers, can be used to measure the unsaturated hydraulic conductivity of the soils (Fatehnia et al., 2014). Matula and Dirksen (1989) developed a semi-automatic system for constant head DRI test that regulated water applications to ring infiltrometers within ± 1 ml. Their double ring was composed of a water level sensing device, a water supply device, and a time registration with an electronic stopwatch. The water level in the outer ring was regulated adequately with a carburetor float and the water level in the inner ring was controlled through an arrangement of a float and photosensitive transistor working with a LED. The automated constant head and self-regulating single ring infiltrometer set-up described by Prieksat et al. (1992) was based on the work of Constantz and Murphy (1987) and Ankeny et al. (1988). Their set-up used pressure transducers for determining water flow out of Mariotte reservoir, adopted data-logger for recording the data, and used a bubble tube to regulate the height of water ponded above the soil to ± 1 mm. To improve the precision of water flow measurement, flow rates were calculated from changes in water height in a Mariotte reservoir with time using the difference in pressure between two pressure transducers, one at the top of the Mariotte reservoir and one at the base (Ankeny et al., 1988). The infrared water level distance measurement sensor system utilized by Milla and Kish (2006) could be used for both falling and constant head DRI tests by mounting on either the rings or the Mariotte reservoir, respectively. Their system included an infrared distance-measuring sensor and microcontroller that was programmed to collect water level measurements at various time intervals. Sensor measurements and a time stamp were stored to EEPROM and transferred to a desk or a laptop computer following fieldwork. In semiautomatic constant head single ring infiltrometer set-up of Lazarovitch et al. (2007), flow through low-pressure two-way electric solenoid was measured via continuous weighing of a water reservoir using a suspended s-type load cell. The flow information was also monitored and controlled by a laptop computer, which also automatically calculated the soil hydraulic properties from collected data. When the flow reached a steady state, measurements were terminated. Arriaga et al. (2010) developed a simple DRI for automated data collection under falling head conditions by utilizing a small pressure transducer that was connected to the data-logger via a terminal board. Their system was not fully automated and the operator had to concentrate on maintaining the water levels similar in both inner and outer rings and refill them as necessary. Ong et al. (2012), revised the work of Maheshwari (1996) by using a combination of pressure transducers, microcontroller, and open-source electronics. They created a system that could be used for both constant and falling head systems. Their system removed the need for Mariotte tubes, automated the water delivery and data recording, and gave the user the option of choosing DRI water supply system to be either pressurized, pump, or gravity fed. An LCD screen enabled user interface and observation of data for quality analysis while doing the test.

2. Description of apparatus
In this research, we developed a low cost fully automated DRI using an Arduino microcontroller, a Hall effect sensor, a peristaltic pump, a water level sensor, and a constant-level float valve that can be used for both constant and falling head systems in both double and single ring infiltrometers. Arduino is a widely used open-source single-board microcontroller development platform that has flexible, easy-to-use hardware and software components (Ferdoush and Li, 2014). In the current set-up, an Arduino is used for interfacing with sensors and as a data-logger. Although Arduino has been applied several times by hydrologists and environmentalists for interfacing with sensors (Hicks et al., 2012, Kruger et al., 2011 and Queloz et al., 2013), its application in DRI automation is totally new (Ong et al., 2012 and Fatehnia, 2015). Various electrical and mechanical equipment applied in the current design, as depicted in Fig. 1, are explained in this following section.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำInfiltrometers แหวนคู่มีวิธีทดสอบทั่วไปสำหรับในการวิเคราะห์ประเมินอัตราการแทรกซึมของดิน ทดสอบลบโดย ASTM D3385 ประกอบด้วยของเปิดภายใน และภายนอกถังที่ควรด้วยตนเองใส่เข้าไปในพื้นดิน และบางส่วนเติม ด้วยหัวคงน้ำ อัตราการแทรกซึมจะถูกคำนวณ โดยการวัดปริมาตรของของเหลวเพิ่มแหวนภายในเพื่อให้ระดับของเหลวคง (ASTM, 2009) มีการศึกษาอ้างอิงขนาดวัดนำอิ่มตัวไฮดรอลิกใน porous media โดยนักวิจัยหลาย และมีหลายมิติที่นำเสนอเป็นต่ำสุดต้องเส้นผ่าศูนย์กลางของถังทดสอบ Swartzendruber และโอลเซ็น (1961) รายงานว่า การติดตั้ง ด้วย 60 และ 50 ซม.สำหรับรัศมีภายนอก และภายในวงแหวนตามลำดับไม่น่าพอใจมากที่สุดตลอดเงื่อนไขต่าง ๆ ทั้งหมดที่ศึกษาในดินทราย Ahuja (1976) รายงานว่า เมื่อมีวงแหวนชั้นนอกของเส้นผ่าศูนย์กลาง 90 ซม.การจ้างงานสำหรับแหวนด้านในของเส้นผ่าศูนย์กลาง 30 ซม. การไหลด้านข้างถูกจริงตัด Bouwer (1986) แนะนำว่า ควรใช้อย่างน้อย 100 ซม.เส้นผ่านศูนย์กลางสำหรับการประเมินการนำไฮดรอลิอิ่มตัวถูกต้อง Youngs (1987) สรุปว่า ผลที่ได้สอดคล้องกันจากไซต์เมื่อขนาดแหวนได้อย่างน้อย 15 ซม. เกรกอรี et al. (2005) สรุปว่า การทดสอบที่ใช้หัวคง มี infiltrometer แหวนคู่ของภายในและ 30 ซม.สมมาตรภายนอก 15 ซม.จะเหมาะสำหรับดินเนื้อปูนทรายโดยทั่วไปพบในฟลอริด้ากลางและเหนือ ลาย et al. (2010) ดำเนินการทั้งหมด 7224 เลขจำลอง ซึ่งทำให้สรุปว่า วงแหวนภายในปัจจุบันมากกว่า 80 ซม.บ้างสามารถวัดความน่าเชื่อถือใน situ ของไฮดรอลิกนำอิ่มตัว Fatehnia และ Tawfiq (2014) โดยการจำลองการทดสอบคู่แหวน Infiltrometer 864 และใช้อัลกอริทึมต้นไม้รุ่น M5′ นำเสนอสมการสำหรับนำไฮดรอลิกประเมินจากการวัดอัตราการแทรกซึมที่มั่นคงที่สามารถใช้สำหรับขนาดแหวนใด ๆ พวกเขายังพิจารณาผลกระทบของหัวบ่อ แหวนในดินความลึก ความเข้มผลเริ่มต้นของดิน ชนิดดินอัตราการแทรกซึมที่มั่นคงเนื้อดินและสภาพน้ำดินเริ่มต้น เวลาประเมินความจำเป็นของการทดสอบอาจยาว undesirably เพื่อลดขั้นตอนใช้เวลานาน และน่าเบื่อของการวัด ความพยายามอย่างต่อเนื่องก่อนหน้านี้ได้ทำการทดสอบ ทำงานเร็วที่สุดอย่างใดอย่างหนึ่งถูกทำ โดย Constantz และเมอร์ฟี่ (1987) พวกเขาใช้พิกัดแรงดันเดียวพัฒนาห้วง Mariotte อัตโนมัติที่เปิดใช้งานการบันทึกอัตโนมัติของกระแสน้ำสำหรับทดสอบลบหัวคง Infiltrometer ของพวกเขาจากการอัตโนมัติเป็นการควบคุมระดับน้ำด้วยตนเองวิธีที่ต้องใช้ในแหวนทั้งภายใน และภายนอกได้ การตั้งค่าภายหลังล่าสุดโดย Ankeny et al. (1988) สำหรับใช้เป็น "ตึง infiltrometer" ความตึงเครียด infiltrometers สามารถใช้วัดนำไฮดรอลิกในระดับที่สมของดินเนื้อปูน (Fatehnia et al., 2014) Matula และ Dirksen (1989) พัฒนาระบบกึ่งอัตโนมัติสำหรับคงทดสอบ DRI ใหญ่ที่ควบคุมน้ำเค infiltrometers แหวนภายใน± 1 ml แหวนคู่ของพวกเขาประกอบด้วยระดับน้ำที่ตรวจวัดอุปกรณ์ อุปกรณ์ประปา และการลงทะเบียนเวลา ด้วยนาฬิกาจับการอิเล็กทรอนิกส์ ระดับน้ำในวงนอกถูกควบคุมอย่างเพียงพอกับลอยคาร์บูเรเตอร์ และระดับน้ำในแหวนภายในถูกควบคุมผ่านการจัดลอยและ photosensitive ทรานซิสเตอร์ทำงาน ด้วย LED เป็น หัวคงที่อัตโนมัติและตั้งค่า infiltrometer แหวนเดียวกำกับดูแลตนเองที่อธิบายไว้ โดย Prieksat et al. (1992) เป็นไปตามการทำงานของ Constantz และเมอร์ฟี่ (1987) และ Ankeny et al. (1988) ของหัววัดความดันตั้งค่าที่ใช้ในการกำหนดกระแสน้ำจากอ่างเก็บน้ำ Mariotte คนตัดไม้ข้อมูลการบันทึกข้อมูล ยอมรับ และใช้หลอดฟองเพื่อควบคุมความสูงของน้ำ ponded เหนือดินการ 1 mm เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการวัดกระแสน้ำ กระแสราคาคำนวณได้จากการเปลี่ยนแปลงในความสูงของน้ำในอ่างเก็บน้ำ Mariotte ด้วยเวลาที่ใช้ความแตกต่างในความดันระหว่างหัววัดความดันทั้งสอง ด้านบนของอ่างเก็บน้ำ Mariotte และที่ฐาน (Ankeny et al., 1988) ระดับน้ำอินฟราเรดระยะวัดเซ็นเซอร์ระบบใช้ โดยมิลลาและคีช (2006) สามารถใช้สำหรับการล้ม และคงทดสอบลบหัว โดยติดบนแหวนหรืออ่างเก็บน้ำ Mariotte ตามลำดับ ระบบของพวกเขารวมตัวเซนเซอร์วัดระยะทางแบบอินฟราเรดและไมโครคอนโทรลเลอร์ที่โปรแกรมรวบรวมวัดที่ระดับน้ำในช่วงเวลาต่าง ๆ เซ็นเซอร์วัดและประทับเวลาถูก EEPROM เก็บ และโอนย้ายโต๊ะหรือคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปสามารถต่อไปนี้ ในการตั้งค่า infiltrometer ในกึ่งอัตโนมัติคงแหวนเดี่ยวใหญ่ของ Lazarovitch et al. (2007), ผ่าน solenoid ไฟฟ้าสอง low-pressure ถูกวัดผ่านการชั่งน้ำหนักของอ่างเก็บน้ำน้ำที่ใช้เซลล์ชนิด s ระงับการโหลดอย่างต่อเนื่อง กระแสข้อมูลยังถูกตรวจสอบ และควบคุม โดยคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป การคำนวณคุณสมบัติไฮดรอลิกดินจากข้อมูลที่รวบรวมโดยอัตโนมัติ เมื่อการไหลเป็นท่อน วัดถูกเลิกจ้าง Arriaga et al. (2010) พัฒนาลบง่ายสำหรับเก็บรวบรวมข้อมูลอัตโนมัติภายใต้เงื่อนไขล้มหัว โดยใช้พิกัดแรงดันขนาดเล็กว่าไปข้อมูลผ่านบอร์ดเทอร์มินัล ระบบของพวกเขาไม่เต็มอัตโนมัติ และตัวดำเนินการมีสมาธิในการรักษาระดับน้ำคล้ายแหวนทั้งภายใน และภายนอก และเติมได้ตามความจำเป็น อ๋อง et al. (2012), ปรับปรุงการทำงานของ Maheshwari (1996) โดยใช้ชุด ของหัววัดความดัน ไมโครคอนโทรลเลอร์ อิเล็กทรอนิกส์ซอร์ส พวกเขาสร้างระบบที่สามารถใช้ระบบใหญ่ทั้งคง และลดลง ระบบของพวกเขาเอาออกต้องหลอด Mariotte อัตโนมัติจัดส่งน้ำและทำการบันทึกข้อมูล และให้ผู้ใช้ตัวเลือกระบบจะหนีอย่างใดอย่างหนึ่ง ปั๊มน้ำลบ หรือรับแรงโน้มถ่วง หน้าจอ LCD เปิดใช้งานส่วนติดต่อผู้ใช้และการสังเกตของข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์คุณภาพในขณะที่ทำการทดสอบ2. คำอธิบายของเครื่องมือในงานวิจัยนี้ เราพัฒนา DRI เต็มอัตโนมัติต้นทุนต่ำ ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์การสืบ ผลฮอลล์เซนเซอร์ ปั๊ม peristaltic เซนเซอร์ระดับน้ำ วาล์วลอยระดับคงที่ใช้สำหรับระบบใหญ่ทั้งคง และลดลงในทั้งสองแหวน คู่ infiltrometers สืบเป็นแพลตฟอร์มการพัฒนาอย่างกว้างขวางใช้ซอร์สเดียวบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีความยืดหยุ่น ง่ายต่อการใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ส่วนประกอบ (Ferdoush และ Li, 2014) ในการตั้งค่าปัจจุบัน สืบที่ใช้สำหรับเชื่อม กับเซนเซอร์ และข้อมูลล็อกเกอร์ แม้ว่าสืบได้ถูกใช้หลายครั้ง โดย hydrologists และ environmentalists สำหรับเชื่อมกับเซนเซอร์ (Hicks et al., 2012 เกอร์ et al., 2011 และ Queloz et al., 2013), ใช้การลบอัตโนมัติมาใหม่ทั้งหมด (อ๋อง et al., 2012 Fatehnia, 2015) ไฟฟ้า และเครื่องจักรกลอุปกรณ์ต่าง ๆ ใช้ในการออกแบบปัจจุบัน เป็นแสดงใน Fig. 1 มีอธิบายในส่วนนี้ต่อไปนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำแหวนคู่infiltrometers เป็นหนึ่งในวิธีการทดสอบทั่วไปสำหรับการวัดในแหล่งกำเนิดของอัตราการแทรกซึมดิน ทดสอบ DRI อธิบายโดย ASTM D3385 ประกอบด้วยถังภายในและภายนอกเปิดที่ควรจะแทรกด้วยตนเองลงในพื้นดินและจะเต็มไปบางส่วนที่มีหัวคงที่ของน้ำ อัตราการซึมที่มีการคำนวณโดยการวัดปริมาณของของเหลวเพิ่มแหวนด้านในเพื่อให้ระดับของเหลวคงที่ (ASTM 2009) พึ่งพาขนาดของการวัดค่าการนำไฟฟ้าไฮดรอลิอิ่มตัวในสื่อที่มีรูพรุนได้รับการศึกษาโดยนักวิจัยหลายและมีมิติที่นำเสนอหลายขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางต้องไม่ต่ำกว่าถังทดสอบ Swartzendruber และโอลเซ่น (1961) รายงานว่าการติดตั้งที่มี 60 และ 50 ซม. สำหรับรัศมีวงแหวนรอบนอกและด้านในตามลำดับเป็นที่น่าพอใจมากที่สุดทั่วทุกสภาพต่าง ๆ การศึกษาในดินทราย Ahuja (1976) รายงานว่าเมื่อวงแหวนรอบนอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 90 ซม. ถูกจ้างมาเป็นแหวนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 30 ซมไหลด้านข้างถูกกำจัดในทางปฏิบัติ Bouwer (1986) ชี้ให้เห็นว่ามีเส้นผ่าศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 100 ซม. ควรจะใช้สำหรับการวัดที่ถูกต้องอิ่มตัวการนำไฮโดรลิค Youngs (1987) สรุปได้ว่าผลที่ได้ก็สอดคล้องกันจากเว็บไซต์ไปยังเว็บไซต์เมื่อขนาดแหวนเป็นเวลาอย่างน้อย 15 ซม. เกรกอรีเอตอัล (2005) สรุปได้ว่าการทดสอบการใช้หัวคงมี infiltrometer คู่แหวน 15 ซม. ด้านในและ 30 ซม. เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอกจะเหมาะสำหรับดินทรายที่พบโดยทั่วไปในภาคเหนือและภาคกลางฟลอริด้า Lai et al, (2010) ดำเนินการรวมของการจำลองเชิงตัวเลข 7224 ซึ่งส่งผลให้ข้อสรุปที่ว่าแหวนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 80 ซม. มีความจำเป็นที่จะได้รับความน่าเชื่อถือในการวัดแหล่งกำเนิดของการนำไฟฟ้าไฮดรอลิอิ่มตัว Fatehnia และกอัล (2014) โดยการจำลองการทดสอบ 864 แหวนคู่ Infiltrometer และการใช้อัลกอริทึมต้นไม้รุ่น M5 'นำเสนอสมการสำหรับการประมาณการนำไฮโดรลิคจากการวัดอัตราการแทรกซึมมั่นคงที่สามารถนำมาใช้สำหรับขนาดแหวนใด ๆ พวกเขายังพิจารณาผลกระทบของหัวของ ponding ความลึกของแหวนในดินอิ่มตัวเริ่มต้นที่มีประสิทธิภาพของดินและชนิดของดินกับอัตราการแทรกซึมมั่นคง. ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นผิวดินและสภาพน้ำในดินเริ่มต้นเวลาการวัดที่จำเป็นของ การทดสอบอาจจะยาว undesirably เพื่อลดเวลาและขั้นตอนที่น่าเบื่อของการวัดความพยายามอย่างต่อเนื่องที่ได้รับการกระทำก่อนหน้านี้เพื่อทำให้กระบวนการทดสอบ หนึ่งในผลงานแรกที่ทำโดย Constantz และเมอร์ฟี่ (1987) พวกเขาใช้พลังความดันเดียวที่จะพัฒนาโดยอัตโนมัติอ่างเก็บน้ำ Mariotte ที่เปิดใช้งานการบันทึกอัตโนมัติของการไหลของน้ำสำหรับหัวคงทดสอบ DRI infiltrometer ของพวกเขาห่างไกลจากการอัตโนมัติเป็นวิธีการของพวกเขาจำเป็นต้องมีการควบคุมระดับน้ำคู่มือทั้งแหวนภายในและภายนอก การตั้งค่าของพวกเขาได้รับการแก้ไขในภายหลังโดยแองเคเนี et al, (1988) เพื่อใช้เป็น "ความตึงเครียด infiltrometer." infiltrometers ความตึงเครียด, สามารถนำมาใช้ในการวัดค่าการนำไฟฟ้าไฮดรอลิอิ่มตัวของดิน (Fatehnia et al., 2014) Matula และเดิร์กสัน (1989) การพัฒนาระบบกึ่งอัตโนมัติสำหรับการทดสอบหัว DRI อย่างต่อเนื่องว่าการใช้งานที่มีการควบคุมน้ำให้แหวน infiltrometers ภายใน± 1 มล. แหวนคู่ของพวกเขาประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจวัดระดับน้ำอุปกรณ์น้ำประปาและการลงทะเบียนเวลากับนาฬิกาจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์ ระดับน้ำในวงแหวนรอบนอกถูกควบคุมอย่างเพียงพอกับลอยคาร์บูเรเตอร์และระดับน้ำในวงแหวนด้านที่ถูกควบคุมผ่านการจัดเรียงของลอยทรานซิสเตอร์และการทำงานร่วมกับแสงไฟ LED หนึ่ง หัวอย่างต่อเนื่องโดยอัตโนมัติและการบังคับตนเองแหวน infiltrometer เดียวตั้งค่าตามที่อธิบาย Prieksat et al, (1992) ก็ขึ้นอยู่กับการทำงานของ Constantz และเมอร์ฟี่ (1987) และแองเคเนี et al, (1988) การตั้งค่าของพวกเขาใช้ก้อนดันในการพิจารณาการไหลของน้ำจากอ่างเก็บน้ำ Mariotte นำเครื่องบันทึกข้อมูลการบันทึกข้อมูลและใช้หลอดฟองในการควบคุมความสูงของน้ำ ponded เหนือดินถึง± 1 มิลลิเมตร เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการวัดการไหลของน้ำที่อัตราการไหลจะถูกคำนวณจากการเปลี่ยนแปลงในระดับความสูงของน้ำในอ่างเก็บน้ำ Mariotte ที่มีเวลาการใช้ความแตกต่างของความดันระหว่างสองก้อนดันหนึ่งที่ด้านบนของอ่างเก็บน้ำ Mariotte และเป็นหนึ่งในฐาน (แองเคเนี et al., 1988) ระดับน้ำอินฟราเรดระบบเซ็นเซอร์วัดระยะทางใช้โดย Milla คีช (2006) สามารถนำมาใช้ทั้งที่ลดลงและการทดสอบหัว DRI อย่างต่อเนื่องโดยการติดตั้งได้ทั้งแหวนหรืออ่างเก็บน้ำ Mariotte ตามลำดับ ระบบของพวกเขารวมถึงการเซ็นเซอร์วัดระยะอินฟราเรดและไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เป็นโปรแกรมในการเก็บรวบรวมการวัดระดับน้ำในช่วงเวลาต่างๆ วัดเซนเซอร์และการประทับเวลาที่ถูกเก็บไว้ใน EEPROM และโอนไปยังโต๊ะทำงานหรือแล็ปท็อปคอมพิวเตอร์ภาคสนามต่อไปนี้ กึ่งอัตโนมัติในหัวคงแหวนเดียว infiltrometer การตั้งค่าของ Lazarovitch et al, (2007) ไหลผ่านแรงดันต่ำสองทางขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าวัดผ่านการชั่งน้ำหนักอย่างต่อเนื่องของอ่างเก็บน้ำใช้ระงับชนิดของโหลดเซลล์ ข้อมูลการไหลคือการตรวจสอบและยังควบคุมโดยคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปซึ่งคำนวณโดยอัตโนมัติคุณสมบัติดินไฮโดรลิคจากข้อมูลที่เก็บรวบรวม เมื่อไหลมาถึงความมั่นคงของรัฐวัดถูกยกเลิก อากา et al, (2010) การพัฒนาที่เรียบง่าย DRI การเก็บรวบรวมข้อมูลโดยอัตโนมัติภายใต้เงื่อนไขที่ตกลงมาหัวโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณแรงดันขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับคนตัดไม้ข้อมูลผ่านทางคณะกรรมการขั้ว ระบบของพวกเขาไม่ได้โดยอัตโนมัติอย่างเต็มที่และผู้ประกอบการจะต้องมีสมาธิในการรักษาระดับน้ำที่คล้ายกันทั้งแหวนภายในและภายนอกและเติมพวกเขาเป็นสิ่งที่จำเป็น องค์ et al, (2012), การปรับปรุงการทำงานของ Maheshwari นี้ (1996) โดยใช้การรวมกันของก้อนดันไมโครคอนโทรลเลอร์และอิเล็กทรอนิกส์โอเพนซอร์ส พวกเขาสร้างระบบที่สามารถนำมาใช้สำหรับทั้งคงที่และลดลงระบบหัว ระบบของพวกเขาจำเป็นที่จะต้องลบออกสำหรับหลอด Mariotte ที่อัตโนมัติการจัดส่งน้ำและการบันทึกข้อมูลและให้ผู้ใช้เลือกในการเลือกระบบน้ำประปา DRI ที่จะเป็นได้ทั้งแรงดันเครื่องสูบน้ำหรือแรงโน้มถ่วงที่เลี้ยง หน้าจอ LCD ที่เปิดใช้งานติดต่อผู้ใช้และการสังเกตของข้อมูลสำหรับการวิเคราะห์ที่มีคุณภาพในขณะที่ทำการทดสอบ. 2 รายละเอียดของอุปกรณ์ในงานวิจัยนี้เราพัฒนาต้นทุนต่ำอัตโนมัติ DRI ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino เซ็นเซอร์ผลฮอลล์ปั๊ม peristaltic เซ็นเซอร์ระดับน้ำและวาล์วลอยอย่างต่อเนื่องในระดับที่สามารถใช้สำหรับทั้งคงที่และลดลง ระบบหัวในแหวนทั้งคู่และเดี่ยว infiltrometers Arduino เป็นใช้กันอย่างแพร่หลายมาเปิดกระดานเดียวแพลตฟอร์มการพัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีความยืดหยุ่นของฮาร์ดแวร์ที่ง่ายต่อการใช้งานและส่วนประกอบซอฟต์แวร์ (Ferdoush และหลี่ 2014) ในการตั้งค่าปัจจุบัน Arduino จะถูกใช้สำหรับการเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์และเป็นข้อมูลที่คนตัดไม้ แม้ว่า Arduino ได้ถูกนำมาใช้หลายครั้งโดย hydrologists และสิ่งแวดล้อมสำหรับการเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ (ฮิกส์ et al., 2012, Kruger et al., 2011 และ Queloz et al., 2013) การประยุกต์ใช้ในระบบอัตโนมัติ DRI ใหม่ทั้งหมด (องค์ et al, . 2012 และ Fatehnia 2015) อุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องจักรกลต่าง ๆ นำไปประยุกต์ใช้ในการออกแบบในปัจจุบันเป็นที่ปรากฎในรูป 1, มีการอธิบายในส่วนต่อไปนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
แหวนคู่ infiltrometers ในหมู่ทั่วไปวิธีการทดสอบการวัดอัตราการซึมของดินควบคู่ . DRI ทดสอบอธิบายโดย ASTM d3385 ประกอบด้วยเปิดภายในและภายนอกภาชนะบรรจุที่ควรด้วยตนเองแทรกลงในพื้นดิน และบางส่วนที่มีหัวคงที่ของน้ำอัตราการแทรกซึม คำนวณโดยการวัดปริมาตรของของเหลวเพิ่มแหวนด้านในเพื่อให้ระดับของเหลวคงที่ ( ASTM , 2009 ) ขนาดโดยการวัดค่าการนำไฟฟ้าในวัสดุพรุนอิ่มตัวไฮดรอลิกได้รับการศึกษาโดยนักวิจัยหลายแห่ง และมีหลายมิติ เช่น เสนอต่ำสุดต้องเส้นผ่าศูนย์กลางของถังทดสอบและ swartzendruber โอลเซ่น ( 1961 ) รายงานว่า การติดตั้งกับ 60 และ 50 ซม. สำหรับภายนอกและภายในรัศมีแหวนตามลำดับเป็นที่น่าพอใจมากที่สุดตลอดทุกเงื่อนไขต่าง ๆศึกษาในดินทราย ahuja ( 1976 ) รายงานว่าเมื่อวงแหวนรอบนอก 90 ซม. เป็นแบบวงแหวน 30 ซม. การไหลด้านข้างแทบจะตกรอบbouwer ( 1986 ) พบว่ามีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางอย่างน้อย 100 ซม. ควรใช้ให้ถูกต้องและการวัดสภาพนำชลศาสตร์ . ( 1987 ) จึงสรุปได้ว่า ผลการวิจัยสอดคล้องจากเว็บไซต์ไปยังเว็บไซต์เมื่อแหวนขนาดอย่างน้อย 15 เซนติเมตร Gregory et al .( 2005 ) พบว่า การทดสอบการใช้หัวที่คงที่กับแหวนคู่ infiltrometer 15 ซม. ด้านในและด้านนอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 30 ซม. เหมาะกับดินทราย พบได้ทั่วไปในภาคเหนือและภาคกลางฟลอริด้า ลาย et al . ( 2010 ) โดยรวมของ 7224 ตัวเลขจำลอง ,ซึ่งส่งผลสรุปภายในแหวนเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 80 ซม. จะต้องได้รับความน่าเชื่อถือในการวัดชนิดอิ่มตัว hydraulic conductivityและ fatehnia tawfiq ( 2014 ) โดยจำลอง 864 คู่แหวน infiltrometer การทดสอบและการใช้อัลกอริทึมแบบต้นไม้ M5 ได้รับการเสนอสมการเพื่อประมาณค่าสภาพนำชลศาสตร์จากการวัดอัตราการแทรกซึมนิ่งที่สามารถใช้สำหรับขนาดของแหวนใด ๆ พวกเขายังถือเป็นผลของหัวให้น้ำ ความลึกของแหวนในดินอิ่มตัวประสิทธิภาพเบื้องต้นของดินและดินประเภทอัตราการแทรกซึมนิ่ง

ขึ้นอยู่กับเนื้อดินและเริ่มต้น ดิน น้ำ สภาพที่จำเป็นในการวัดเวลาของการทดสอบที่อาจจะ undesirably ยาว เพื่อลดเวลาและขั้นตอนที่น่าเบื่อของการบริโภคการวัดความพยายามอย่างต่อเนื่องได้รับก่อนหน้านี้ทำโดยอัตโนมัติกระบวนการทดสอบหนึ่งในงานแรก ทำโดย constantz และเมอร์ฟี่ ( 1987 ) พวกเขาใช้ตัวแปลงสัญญาณความดันเดียวที่จะพัฒนาเป็นแบบอัตโนมัติ mariotte อ่างเก็บน้ำที่สามารถบันทึกโดยอัตโนมัติของการไหลของน้ำให้คงที่หัว DRI ทดสอบ infiltrometer ของพวกเขาอยู่ห่างไกลจากการเป็นวิธีที่ต้องการของพวกเขาโดยอัตโนมัติคู่มือควบคุมระดับน้ําในทั้งภายในและนอกวงการตั้งค่าของพวกเขา ภายหลังถูกแก้ไขโดยแองเคนี et al . ( 1988 ) เพื่อใช้เป็น " แรง infiltrometer " แรง infiltrometers สามารถใช้วัดสภาพนำชลศาสตร์ของดินที่ไม่อิ่มตัว ( fatehnia et al . , 2010 ) มาทูล่า และ เดิร์กเซิ่น ( 1989 ) พัฒนาระบบกึ่งอัตโนมัติสำหรับการทดสอบที่ควบคุมน้ำคงที่หัว DRI สำหรับแหวน infiltrometers ภายใน± 1 มิลลิลิตรแหวนคู่ของพวกเขาประกอบด้วยอุปกรณ์ตรวจวัดระดับน้ำ อุปกรณ์ประปา และการลงทะเบียนเวลากับจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์ ระดับน้ําในวงแหวนรอบนอกถูกควบคุมอย่างเพียงพอกับลอยคาร์บูเรเตอร์และระดับน้ำในแหวนด้านในถูกควบคุมผ่านการจัดเรียงของลอยและทรานซิสเตอร์ทำงานด้วยแสง LEDอัตโนมัติคงที่และควบคุมตนเองหัวเดียวแหวน infiltrometer ตั้งค่าไว้โดย prieksat et al . ( 1992 ) บนพื้นฐานของการทำงานของ constantz และเมอร์ฟี่ ( 1987 ) และแองเคนี et al . ( 1988 ) การตั้งค่าของพวกเขาสำหรับการใช้ตัวแปลงแรงดันน้ำไหลออกจาก mariotte อ่างเก็บน้ำ บุญธรรม บันทึกข้อมูลเพื่อบันทึกข้อมูลและใช้ฟองหลอดเพื่อควบคุมความสูงของน้ำ ponded เหนือดิน± 1 มิลลิเมตร เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการวัดการไหล อัตราการไหลของน้ำ ได้จากการเปลี่ยนแปลงในความสูงของน้ำในอ่างเก็บน้ำ mariotte กับเวลาการใช้ความแตกต่างของความดันระหว่างสองความดันหนึ่งที่ด้านบนของ mariotte อ่างเก็บน้ำและหนึ่งในฐาน ( แองเคนี et al . , 1988 )อินฟราเรดระดับน้ำวัดระยะทางระบบเซ็นเซอร์ที่ใช้ โดย มิลลาคีช ( 2006 ) สามารถใช้ได้ทั้งลดลงและคงที่หัว DRI การทดสอบโดย ติดทั้งวง หรือ mariotte อ่างเก็บน้ำ ตามลำดับ ระบบอินฟราเรดเซ็นเซอร์วัดรวมระยะทางและไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เป็นโปรแกรมเพื่อรวบรวมการวัดระดับน้ำในช่วงเวลาต่าง ๆการวัดเซ็นเซอร์และการประทับเวลาที่ถูกเก็บไว้ใน EEPROM และโอนไปยังโต๊ะคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปหรือตามหน้างานจริง ในกึ่งอัตโนมัติคงที่หัวเดียว infiltrometer แหวนการตั้งค่าของ lazarovitch et al . ( 2007 ) , การไหลสองทางผ่านแรงดันต่ำไฟฟ้าขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าคือวัดผ่านอย่างต่อเนื่องน้ำหนักของน้ำที่ใช้ระงับ S - Type โหลดเซลล์ข้อมูลการไหลถูกตรวจสอบและควบคุมโดยคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป , ซึ่งโดยอัตโนมัติคำนวณดินไฮโดรลิค คุณสมบัติ จากข้อมูล เมื่อไหลมาถึงสถานะคงตัว วัดได้สิ้นสุดลง arriaga et al .