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Titelaufnahme

Titel
Kalibrierung von kapazitiven Bodensonden am Standort der BOKU-Versuchswirtschaft in Groß-Enzersdorf / Verf.: Philipp Rümmele
VerfasserRümmele, Philipp
GutachterLoiskandl, Willibald
Erschienen2010
UmfangXXV, 187 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2010
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Kalibrierung EnviroSCAN kapazitiver Sensor
Schlagwörter (EN)calibration EnviroSCAN capacitance sensor
Schlagwörter (GND)Ackerboden / Bodenfeuchte / Messsystem / Kalibrieren <Messtechnik> / Messgenauigkeit
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-3593 Persistent Identifier (URN)
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Kalibrierung von kapazitiven Bodensonden am Standort der BOKU-Versuchswirtschaft in Groß-Enzersdorf [20.76 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In der Arbeit wurde die Genauigkeit der Standardkalibrierung von kapazitiven Sensoren bei variierenden Bodenprofilen im Gebiet der BOKU-Versuchswirtschaft in Groß-Enzersdorf untersucht. Folgende Nullhypothese (H0) wurde durch einen Feldversuch überprüft: Die Standardkalibrierung zeigt keine signifikanten Unterschiede bei inhomogenen Bodenverhältnissen in Bezug auf den tatsächlich vorherrschenden Wasseranteil . Drei Plots ( je zwei Hüllrohren) wurden auf einem Maisfeld installiert. Pro Bodensonde wurden acht Sensoren im Abstand von 10 cm in den Tiefen von (10-80) cm verwendet. So sollte ein nasser Plot bei etwa 30 %, ein feuchter Plot bei etwa 20 % und ein trockener Plot bei etwa 10 % Wasseranteil angelegt werden. Die standardkalibrierten Sensormessungen wurden mit gravimetrisch erhobenen Werten verglichen (durch Bodenproben bestimmt). Durch den sehr niederschlagsreichen Sommer 2010 wurde nur ein -Bereich von (25,0-35,9) % erreicht. Eine Standortkalibrierung, die auch trockenere Bedingungen einschließt, war nicht möglich. 240 Bodenproben (fünf pro Sensor) wurden genommen, daraus bestimmt und mit 44 standardkalibrierten Sensormessungen verglichen. H0 wurde bei einem -Bereich von (25,7-35,9) % abgelehnt. Für die obere Bodenschicht von (10-30) cm wurde H0 bei einem Wasseranteil von (25,7-35,9) % angenommen. Bei der unteren Schicht ((50-80) cm) wurde H0 bei einem -Bereich von (26-35) % wiederum abgelehnt. In der oberen Bodenschicht sind die Texturen Lehm, sandiger Lehm und lehmiger Schluff vorhanden (Gruppe I), Proben mit schluffigem Lehm wurden in Gruppe II eingeteilt. Für Gruppe I wurde H0 angenommen, für Gruppe II abgelehnt. Die Unterschiede zwischen Gruppe I und Gruppe II sind im österreichischen Texturdreieck gering. Es wurden drei Kalibrierfunktionen für jene Fälle getestet, die die Standardkalibrierung ablehnen. Für alle Fälle wurden die Funktionen von Geesing, Bachmaier und Schmidhalter (2004) und Morgan et al. (1999) angenommen, jene von Paltineanu und Starr (1997) abgelehnt. Die angenommenen Funktionen ergeben für die Bestimmung von für diesen recht nassen Zustand im Mittel sehr geringe Abweichungen, und sind näher am tatsächlichen als die Standardkalibrierung. Die Kalibrierfunktion von Morgan et al. (1999) schnitt am besten ab.

Zusammenfassung (Englisch)

The accuracy of the default calibration of capacitance sensors at varying soil profiles in Groß-Enzersdorf was anaylised. Following null hypothesis (H0) is tested in a field experiment: The default calibration shows no significant differences at inhomogeneous soil conditions in relation to the actual prevailing water content . We installed three plot's, each with two access-tubes, on a corn field in Groß-Enzersdorf. We used eight sensors at a distance of 10 cm in the depths of (10-80) cm per capacitance-probe. It should be applied a wet plot at about 30 %, a moist plot at about 20 % and a dry plot at about 10% water content. The default calibrated sensor measurements were compared to the actual (determined by soil samples). Because of the high precipitation in summer 2010, a -range of "only” (25.0-35.9) % was achieved. A plastic-film-construction to prevent precipitation on the plot's turned out to be insufficient. Therefore a field calibration, which also includes drier conditions, was not possible. Overall, 240 soil samples (five per Sensor) were taken to determine and compare it to 48 default calibrated sensor measurements (44 representatives). H0 was rejected at a -range of (25.7-35.9) %. For the upper soil layer at (10-30) cm H0 was accepted at a -range of (25.7-35.9) %. For the lower layer ((10-30) cm) H0 was rejected again at a -range of (26-35) %. The soil textures clay, sandy loam and loamy silt (group I) are mainly present in the upper layer, soil samples with silty clay were classified into group II. H0 was accepted for group I, but was rejected for group II. In the Austrian texture triangle the differences between group I and group II are small. Three calibration functions of the authors Paltineanu und Starr (1997), Geesing, Bachmaier und Schmidhalter (2004) and Morgan et al. (1999) were tested for those cases, where the default calibration was rejected. For all cases the functions of Geesing, Bachmaier und Schmidhalter and Morgan et al. (1999) were accepted, the one of Paltineanu und Starr was rejected. In mean, the deviations for the accepted functions to determine in these wet conditions are small. They are closer to the actual than the default calibration. The calibration function of Morgan et al. performed best.