Validation of automated measurements of soil tillage variables with laser and ultrasound sensors

• Published in: Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental Vol. 27; no. 8; pp. 577 - 584
• Main Authors: Azevedo, Gabrielle C. R. de, Zimmermann, Gabriel G., Jasper, Samir P., Ferraz, Rafael da S., Moreno, Fernanda G., Savi, Daniel
• Format: Journal Article
• Language: English; Portuguese
• Published: Departamento de Engenharia Agrícola - UFCG 01.08.2023
• Subjects: AGRICULTURAL ENGINEERING; ENVIRONMENTAL SCIENCES; compactação do solo; preparo convencional do solo; soil compaction; air and water infiltration; conventional tillage; infiltração de ar-água
• ISSN: 1415-4366; 1807-1929; 1807-1929
• DOI: 10.1590/1807-1929/agriambi.v27n8p577-584

ABSTRACT The quality of soil tillage can be measured with a specific device called profilometer, which provides information on roughness, mobilized area, blistering, and thickness in disturbed soils. However, it is an outdated device, requiring many hours of field and office work. Thus, the objective of the present work was to develop an electronic profilometer using laser triangulation and ultrasound sensors for measurement of digitally mobilized soil profile. The results obtained were compared to those acquired with a conventional sliding bar profilometer to evaluate the accuracy and efficiency of the sensors. The experiment was conducted in a completely randomized design under a controlled environment. The variables were measured seven times using the three profilometers (laser, ultrasound, and conventional) in the original, elevated, and mobilized soil profiles. The electronic profilometer with ultrasound differed in all the measurements when compared to the conventional profilometer, which differed from the laser sensor only in modified roughness. RESUMO A qualidade desta operação de preparo do solo pode ser mensurada por equipamentos denominados perfilômetros, fornecendo informações quanto a rugosidade, área mobilizada, empolamento e espessura do solo trabalhada. Porém, trata-se de equipamento antiquado, com elevadas horas de trabalho no campo e escritório. Assim, o objetivo do trabalho foi construir um perfilômetro eletrônico utilizando triangulação a laser e sensores de ultrassom para medição de perfis de solo mobilizados digitalmente. Em seguida, os resultados obtidos foram comparados com os obtidos com um perfilômetro de barra deslizante tradicional para avaliar a precisão e eficiência dos sensores. Para o experimento conduzido em ambiente controlado, adotou-se o delineamento inteiramente casualizado. As variáveis foram mensuradas, sete vezes, através dos três perfilômetros (eletrônico a laser, eletrônico a ultrassom e o tradicional) nos perfis original, elevado e mobilizado do solo. Verificou-se que o perfilômetro eletrônico com ultrassom diferiu na totalidade das mensurações em relação ao perfilômetro convencional, com o sensor a laser apenas na rugosidade modificada.