Modeling of definition of a depth of the condensed soil layer ultrasound and formation of an acoustic signal

Abstract

Розглядається можливість застосування ультразвуку для виявлення переущільненого шару ґрунту. Досліджується акустичний тракт ультразвукової хвилі для різних типів ґрунту, проводиться порівняльний аналіз акустичної поведінки абсолютно твердого тіла й плужної підошви. Ущільнений шар ґрунту є серйозною проблемою для розвитку кореневої системи сільськогосподарських рослин, а від цього залежить урожай. Наразі необхідний пошук більш прогресивних методів розпушування ґрунту, що дозволить швидко визначити глибину його ущільненого шару, внаслідок чого оператор машинно-тракторного агрегату зможе регулювати обробку поля. У статті описано особливості математичної моделі проходження ультразвуку в ґрунтах різного типу, проаналізовано акустичну поведінку щільного ґрунту, проведено порівняльний аналіз акустичної поведінки абсолютно твердого тіла та переущільненого шару ґрунту. Описано результати попередніх польових досліджень, а саме: в межах швидкості трактора від 8 до 12 км/год систематичні зміни виміру глибини сильно щільного шару ґрунту не встановлені. Показники вимірювань експериментального ультразвукового приладу відрізнялися від показників твердоміра Ревякіна від -9,4 до +16%. В статті, внаслідок проведених досліджень, зроблено висновок, що застосування ультразвуку для якісного визначення глибини залягання плужної підошви з висотою встановлення датчика не більше 20 см і з швидкістю трактора від 8 до 12 км/год цілком можливе.