デジタル・フォース・ゲージを利用した土壌貫入抵抗測定装置

• 担当機関: 愛知県農業総合試験場
• 研究期間: 1997～1998
• 発行年度: 1997
• 要約: 市販のデジタル・フォース・ゲージとSR-2型土壌抵抗測定器を組み合わせた土壌貫入抵抗測定装置を試作した。簡単な構造であるが、測定値がデジタル表示されスイッチ操作で記録できることから、測定者の測定値読み取りの負担が軽減され高精度な測定操作が可能になるため、より正確な測定ができる。また、記録補助者も必要ない。
• 背景・ねらい: ほ場の地耐力など作業性の評価のため一般的にSR-2型土壌抵抗測定器を用いて土壌貫入抵抗を測定するが、正確な測定に熟練を要し、さらに記録補助者が必要な場合が多い。そのため自記式の方法がいくつか考案されているが、取り扱いなどの問題のため普及していない。近年、デジタル・フォース・ゲージと呼ばれる、ロードセルとセンサアンプ、デジタル表示器を一体化した荷重測定器具があり、測定値の記憶が可能なものもある(写真1、表1)。これを利用して、取り扱いが簡便で測定を容易にする装置を試作する。

成果の内容・特徴

1. デジタル・フォース・ゲージをフレームに固定し、計測軸（荷重測定アタッチメント取付ネジ）に曲げ荷重防止のためのガイドを装着し、ガイドの反対側にSR-2型測定器のスピンドル（軸）を取り付けた簡単な構造である(図1)。
   
2. デジタル・フォース・ゲージに誤動作（チャタリング）防止処置を施した外部スイッチを接続し、ハンドルの右手の人差し指付近になるところに装着した(図1)。
   
3. 測定値は表示部にリアルタイムで表示される。スイッチを押した瞬間の値を、その度に出力あるいは100点まで記録することが可能で、プリンタもしくはRS-232Cに出力できる。
   
4. 基本的な測定方法はSR-2型の従来の方法と同一で、ハンドルを持って円すいや矩形板を土壌に貫入させる(写真2)。さらに任意の貫入深さでスイッチを押して荷重を記録する。
   
5. 測定値がデジタル表示されスイッチ操作で記録できるため、測定値読み取りの負担が軽減されることからより正確な測定操作が可能で、また記録補助者も必要ない。
   
6. 貫入深さも同時に記録できるロガー型硬度計（D社製・受注生産品・95万円）があるが、これに比べて3分の1の価格で製作可能で、かつコンパクトである。
   

成果の活用面・留意点

1. デジタル・フォース・ゲージは耐荷重が100kgf以上のものを利用する。
   
2. 本機を空中で垂直に立てた状態でゼロ点合わせをし、測定時には.曲げ荷重防止ガイドの軸方向への抵抗が測定誤差になるので留意する。
   
3. 圧縮・引張両方向の荷重を測定できるデジタル・フォース・ゲージであれば、引き抜き抵抗の測定にも利用できる。