Toprak Hidrolik İletkenlik Ölçümünün Atölye Koşullarında Modellenmesi

Özet

Bu çalışmanın amacı, Programlanabilir Lojik Kontrol (PLC), basınç transduseri ve motopomp kullanarak toprak hidrolik iletkenliğini ölçen sistemi atölye koşullarında modellemektir. Çalışmada, uzunluğu 2 m ve çapı 100‘lük bir plastik boru, burgu deliğine benzetmek amacıyla hazırlanmıştır. Ayrıca PLC ve modülü kullanılarak bir set oluşturulmuştur. Hidrolik iletkenlik ölçüm sisteminde, burgu deliği yöntemi (burgu deliği tabanı geçirimsiz tabakanın üstünde kalan) kullanılmıştır. Burgu deliği eşitliği kullanılarak CODESYS-ST dilinde sistemin programı yazılmış ve PLC‘ye yüklenmiştir. Elle (ESY) ve PLC (PLCSY) ile ölçülen boru (burgu deliği) içindeki su yükleri arasında regresyon analizi sonucu PLCSY = 0,99ESY + 1,69 (R² = 1) şeklinde bir eşitlik elde edilmiş ve bu iki veri setinin Ortalama Mutlak Yüzde Hata (MAPE)'sı %0,41 olarak hesaplanmıştır. Her bir hidrolik iletkenlik ölçüm süresi, vananın tam açık olduğunda yaklaşık 5 dak., yarım açık olduğunda 6 dak. ve üçte bir açık olduğunda ise 8 dakika olarak belirlenmiştir. Boru tabanından statik düzeyine uzaklık (d, cm) 1., 2. ve 3. vana açıklıklarında sırasıyla ortalama 122,83, 123,91 ve 123,7 cm olarak ölçülmüştür. İlk çeyrek bölümde su yükünün 20‘den 25‘e, 25‘den 30‘a, 30‘dan 35‘e ve 35‘den 40‘a yükselmesi için vana açıklıklarına göre geçen süre ortalaması sırasıyla 4,4, 6,0 ve 26,1 sn olarak tespit edilmiştir. Hidrolik iletkenlik değerleri vana açıklıklarında sırasıyla ortalama 18,6, 13,2 ve 3,1 cm/saat olarak hesaplanmıştır. Ölçülen veriler bir SD karta kaydedilmiştir. Bu işlemlerin tamamı otomatik olarak yapılmıştır. Bu sistemin, hidrolik iletkenliği arazi koşullarında doğru, ekonomik ve hızlı ölçeceği beklentisi yüksektir ve arazi koşullarında test edilmelidir.