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Mesure de l'Humidité des Sols - Les différentes techniques

Humidité de sol : Les différentes techniques de mesure

L’humidité du sol (ou eau contenue dans le sol) détermine de façon essentielle la variation des caractéristiques de différents matériaux ou sols.

Le taux d’humidité d’un sol en particulier va déterminer les caractéristiques de diffusion ou de stockage de l’eau dans ce sol.

Ces caractéristiques concernent aussi bien les intrants solides que liquides qui vont pénétrer dans le sol.

Il existe différentes techniques de mesure de l’humidité d’un sol (ou autres substrats équivalents):

 

Méthode gravimétrique

Cette méthode consiste à sécher (passer dans un four à 105 °C) un échantillon de sol et connaître ensuite par pesée finale (ramenée à la pesée initiale) le poids d’eau contenu par l’échantillon.

Méthode de référence, mais longue, coûteuse et destructive.

 

Méthode par sonde à neutrons

Cette méthode reste particulièrement efficace mais chère et désormais beaucoup trop réglementée (caractère radioactif du principe de l’appareil) pour être utilisée simplement par un opérateur.

 

Méthode par mesure de la conductivité électrique

Cette méthode très économique est malheureusement très peu précise, et reste fortement influencée par la nature du sol et la salinité des sols.

 

Méthode capacimétrique

Méthode électromagnétique (mesure de la permittivité diélectrique) économique, mais au volume d’influence limité (1 à 2 cm autour des pointes du capteur) et influencée par le type de sol, la température et la salinité.

Bien adaptée aux petits volumes de sol et avec un bon rapport prix/performance.

Nos humidimètres à technologie capacimétrique :

Waterscout SM100 et SMEC 300
Application principale : Télémétrie (agronomie, agriculture, météorologie)
Précision :  ± 3% de l'humidité volumique
Lecture par boitier WatchDog Séries 1000 et 2000, Pups, Boitier de lecture FieldScout, station météo AdCon...
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Méthode TDR

Née dans les années 1980, la méthode TDR (réflectométrie temporelle) se place comme une méthode incontournable tant par la qualité que par la convivialité de ses mesures.

Le principe de cette mesure est basé sur la détermination du temps de propagation d’un pulse électromagnétique le long d’une électrode introduite dans le sol. Le temps de propagation de ce pulse dépend étroitement de l’humidité du sol (mesure de permittivité diélectrique).

Son volume d’influence est supérieur à celui des techniques capacitives. La mesure est par ailleurs faiblement influencée par la température, la salinité et le type de sol.

Cette technologie permet des mesures précises à un tarif maintenant abordable.

Imko a développé des humidimètres pour tout type d'application industrielle et agronomique (granulats, béton...) offrant une très haute précision.

Nos humidimètres à technologie TDR :

Spectrum TDR 150 et TDR 350
Application principale : mesure ponctuelle  pour golfs, terrains de sport...
Pointes de 3,8 cm / 7,5 cm / 12 cm / 20 cm
Précision : ± 3% de l'humidité volumique
Mesure de la température du sol
Option Bluetooth et GPS (grâce à l'application mobile dédiée), datalogger d'une capacité de 50 000 mesures
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IMKO Trime IPH
Application principale : mesure à tube d'accès (agronomie, environnement et industrie)
Profondeur : Jusqu'à 25 mètres
Précision : ± 2% de l'humidité volumique de 0 à 40% 3% au delà
Lecture par boitier filaire ou Bluetooth
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IMKO Trime Pico 32/64
Application principale : Mesure ponctuelle pour l'agronomie 
Longueur des pointes standard : 11 ou 16 cm
Précision : ± 1% de 0 à 40 % / ± 2 % de 40 à 70 %
Compatibilité avec la plupart des dataloggers du marché (SDI-12 0.1V 4.20 mA), boitier filaire HD2 ou Bluetooth
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IMKO HD2 et Sono M1
Application principale : Mesure ponctuelle de très haute précision pour l'industrie (béton et granulats)
Longueur des pointes : 13 cm
Précision : ± 0,2 % jusqu'à 40 %
Lecture par boitier filaire ou Bluetooth
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Toute la gamme industrielle IMKO pour béton et granulats

SONO VARIO / SILO MIX / VIEW / WZ (béton frais)...

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Que mesure-t-on?

Avec les techniques électromagnétiques (Capacitive et TDR) on mesure la teneur volumique en eau d'un sol ou humidité volumique:

Hv = Vol. d'eau / Vol. total de sol

Avec la méthode gravimétrique on mesure l'Humidité Pondérale:

Hp = Masse d'eau / Masse de sol sec

La relation entre Hv et Hp est:

Hv = Hp x da

où da est la densité apparente du sol, ou masse volumique apparente:

da = Masse de sol sec / Vol. total

Pour passer de l'humidité volumique à l'humidité pondérale et vice-versa, il faut connaître la densité apparente du sol.

Les trois phases du sol 

 Les différentes liaisons de l'eau et du sol