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WO2008031579A1 - Zustandssensor für pflanzen sowie bewässerungsanlage mit einem derartigen zustandssensor - Google Patents

Zustandssensor für pflanzen sowie bewässerungsanlage mit einem derartigen zustandssensor Download PDF

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Publication number
WO2008031579A1
WO2008031579A1 PCT/EP2007/007947 EP2007007947W WO2008031579A1 WO 2008031579 A1 WO2008031579 A1 WO 2008031579A1 EP 2007007947 W EP2007007947 W EP 2007007947W WO 2008031579 A1 WO2008031579 A1 WO 2008031579A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
sensor
clamping
sensor element
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/007947
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Kunze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raumedic AG
Original Assignee
Raumedic AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raumedic AG filed Critical Raumedic AG
Priority to US12/441,495 priority Critical patent/US20100018295A1/en
Priority to AU2007296901A priority patent/AU2007296901A1/en
Priority to BRPI0715658-8A2A priority patent/BRPI0715658A2/pt
Priority to EP07802282A priority patent/EP2061302A1/de
Publication of WO2008031579A1 publication Critical patent/WO2008031579A1/de
Priority to IL197201A priority patent/IL197201A0/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
    • A01G27/003—Control of self-acting watering devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems

Definitions

  • the invention relates to a condition sensor for plants according to the preamble of claim 1 and an irrigation system with such a state sensor.
  • Irrigation systems with plant state sensors of the type mentioned above are known from WO 02/084248 A2, JP 2002-365020 A and WO 98/33037 Al.
  • a pressure state value of the plant whose condition is to be monitored is particularly suitable for determining the state of irrigation.
  • the measurement of a plurality of plant parameters can be dispensed with, at least in simple embodiments of the plant status sensor according to the invention.
  • This as recognized by the Applicant, has the advantage that during the Measurement can be dispensed with movable sensor components, which reduces the manufacturing cost of the sensor.
  • the measured pressure state value of the plant is clearly correlated in particular with its state of irrigation, so that a clear and reproducible control of an irrigation plant with the plant state sensor is ensured by the measurement of the pressure state value.
  • the plant status sensor according to the invention is also suitable for detecting other plant conditions correlated only indirectly or not with the state of irrigation, for example a pest infestation of the plant or the electrolyte balance of the plant.
  • a plurality of such state sensors can be spatially distributed on one or more plants and their measured values compared with one another.
  • Pressure state values according to claim 2 are particularly suitable for a measurement, since they are accessible with a simple construction of the pressure sensor element of a direct measurement. These pressure state values are all directly correlated with the state of the plant.
  • Leaf pressure is referred to in the literature as well as hydrostatic overpressure in the cell (turgor).
  • An arrangement of the pressure sensor element according to claim 3 leads to an optimization of the dynamic range of irrigation condition sensor, since the sensor element does not need the entire clamping pressure exerted by the clamping device needs to be recorded, but a predetermined amount of this clamping pressure, in particular the entire clamping pressure of the rigid Clamping section is added. In this way, the dynamic range of the pressure sensor element is optimized.
  • a pressure-coupling layer according to claim 4 reduces unwanted measurement effects due in particular to unevenness of the sheet surface.
  • a pressure-coupling layer of silicone according to claim 5 has a good inherent elasticity for use with the pressure sensor element and is also weather-resistant. By virtue of the pressure-coupling layer, the pressure sensor element can also be protected, in particular, from weather influences and from moisture.
  • a protruding rigid clamping section according to claim 6, that is to say a pressure-sensitive sensor surface which springs back relative to the clamping section, permits a measuring operation in which small pressure values can be measured by the pressure sensor element.
  • the pressure measured by the pressure sensor element is zero and, depending therefrom, increases depending on the duration of an irrigation pause.
  • the stiffness of the plant part clamped to the sensor can be measured as the pressure state value, which is directly related to the state of the plant.
  • a concave surface according to claim 7 can be easily manufactured.
  • a protruding pressure-sensitive surface according to claim 8 leads to a continuously growing with the sheet pressure reading, which is directly correlated with the sheet pressure. This simplifies the interpretation of the measurement result.
  • a convex surface according to claim 9 can be manufactured inexpensively.
  • a planar and aligned surface according to claim 10 can be used to determine a water vapor pressure of the plant. This state value is directly correlated, in particular with the irrigation state of the plant.
  • a flexible pressure sensor membrane according to claim 1 1 ensures a precise pressure measurement with adjustable pressure measuring range. This setting is made via the pressure in the reference pressure chamber.
  • At least one additional sensor element according to claim 12 makes additional measurement parameters accessible, which can be used, for example, for the fine control of irrigation.
  • An arresting device prevents undesired influence of the measurement result by a relative movement of the clamping elements to each other.
  • An independent of the displacement of the clamping elements relative to each other pressure state value can alternatively be achieved but by the clamping device regardless of a displacement of the clamping elements relative to each other clamped between them clamped plant part with constant clamping force or constant clamping pressure.
  • the sensor element does not measure a pressure state value which is changed relative to one another as a result of the displacement of the clamping elements, but at constant clamping pressure a pressure state value which depends on the stability of the plant part between the clamping elements.
  • a UV-transparent material for the clamping elements according to claim 14 prevents degradation of the plant part, which is measured with the state sensor.
  • UV-permeable materials for the clamping elements can be: a highly UV-transparent acrylic glass, for example polymethylmethacrylate (PMMA), a borosilicate glass or a high-purity quartz glass.
  • An irrigation system according to claim 15 with the condition sensor according to the invention has the advantages mentioned in connection therewith.
  • FIG. 1 schematically shows a detail of a plant with a status sensor attached thereto, using the example of a watering condition sensor;
  • FIG. 2 shows a part of the watering condition sensor of FIG. 1 with one of two clamping sections and a pressure sensor
  • FIG. 3 shows the watering condition sensor of FIG. 1 without supply line in a side view
  • Fig. 4 in cross section a first variant of a pressure sensor of
  • Fig. 5 and 6 further variants of the pressure sensor
  • 7 is a diagram schematically showing the relationship between the leaf pressure P B of the plant to be measured and a plant stiffness E;
  • Fig. 8 shows schematically in a diagram the context of
  • Fig. 9 is a diagram schematically showing the relationship of the pressure sensor signal P 8 with the rigidity E and the sheet pressure P B in the embodiment of the pressure sensor of Fig. 5;
  • FIG. 10 shows schematically in a diagram the relationship between the pressure sensor signal Ps and a water vapor pressure Pw of the leaf tissue of the plant to be measured in the embodiment of the pressure sensor according to FIG. 6;
  • FIG. 11 shows, in a sectional view similar to FIG. 4, the irrigation condition sensor with the pressure sensor and a counter-clamping element and a clamped in between.
  • FIG. 12 shows, in a representation similar to FIG. 11, the watering condition sensor with the blade, which in comparison to FIG.
  • 13 is a diagram showing the dependence of one in one
  • An irrigation condition sensor 1 for plants has a clamping device 2 with two clamping elements 3, 4 for clamping a plant part in the form of a sheet 5.
  • a clamping force of the blade 5 between the clamping elements 3, 4 is via a biasing spring 6, located on both clamping elements. 3 , 4 supports, given.
  • the clamping elements 3, 4 can be achieved with the help of an attached beyond the biasing spring 6 handle and actuator unit 7.
  • the clamping device 2 may have a locking unit, not shown, which prevents the clamping elements 3, 4 move apart after detecting and aligning the sheet 5.
  • the clamping elements 3, 4 can be made of a UV-transparent material, so that even where the clamping device 2 covers the sheet 1, photosynthesis in the sheet 5 can take place.
  • Material examples of the UV-transparent material of the clamping elements 3, 4 are a highly UV-transparent acrylic glass, z. As polymethylmethacrylate (PMMA), a borosilicate glass or a high-purity quartz glass.
  • a plant parameter measuring device fixedly connected to the clamping element 4 is arranged in the form of a pressure sensor 8.
  • the clamping element 4 is therefore below Also referred to as pressure sensor clamping element.
  • the pressure sensor 8 is mechanically coupled to the clamping device 2.
  • the latter has a pressure sensor membrane 9 as the sensor element.
  • the latter is arranged on a base 10 of a recess 10a of a rigid sensor housing 11 made of metal or ceramic which is open at the top in FIGS.
  • An embodiment of the sensor housing 11 made of a plastic, such as PMMA (poly-methyl methacrylate) or PEEK (Poyletheretherketon) are possible.
  • the sensor housing 11 may in particular be made of titanium. Since the sheet 5, as shown in FIG. 3, is clamped between the upper clamping element 3 and the sensor housing 11 in FIG. 3, the sensor housing 11 simultaneously constitutes a clamping section of the pressure sensor clamping element 4.
  • the pressure sensor diaphragm 9 is in communication with a reference pressure channel 12, which is arranged on a side of the pressure sensor diaphragm 9 facing away from the sheet.
  • the pressure sensor membrane 9 is embedded in an elastic pressure coupling layer 13 of silicone.
  • the latter has a recessed, in particular concave measuring window surface 14 toward the blade 5 in such a way that the pressure-coupling layer 13 does not protrude beyond the edge-side boundary of the recess 10a in the sensor housing 11, but towards this edge-side boundary in the measuring area of the pressure sensor diaphragm 9 jumps back a distance A.
  • the pressure-coupling layer 13 is flush with the edge of the sensor housing 11 around the recess 10a.
  • the pressure sensor 8 is connected via a supply line 16 with a readout device 17 shown schematically.
  • the supply line 16 is secured between the pressure sensor 8 and the readout device 17 on a plant part, which is more stable compared to the leaf 5, namely a branch 18, via a fixing element 19.
  • the fixing element 19 may be another terminal.
  • the irrigation condition sensor 1 is attached as follows and used to determine the irrigation state of a plant: First, the pressure sensor 8 is clamped by means of the clamping device 2 on the sheet 5, so that the leaf-facing side of the sensor housing 1 1 with a predetermined force against the tissue of the sheet fifth is pressed. The edge of the sensor housing 1 1 surrounding the recess 10 a is of sufficient width to prevent disturbing force vectors. The blade 5 is clamped in the clamping device 2 in a predetermined state of watering, for example a predetermined time after the regular casting.
  • the leaf pressure P B is a measure of the irrigation state of the plant. The higher the blade pressure P B , the more water the blade 5 has picked up at the time of measurement. Re-casting is required when the blade pressure P B falls below a predetermined limit.
  • the sheet pressure P B is correlated with a sheet stiffness value E, which in turn correlates with related to the elastic modulus of the plant.
  • the stiffness E depends on the irrigation state-dependent properties of the cell walls of the plant.
  • the correlation of the sheet pressure P B with the stiffness is illustrated in FIG. 7. As the stiffness E increases, the sheet pressure P B also increases .
  • FIG. 8 shows by way of example and strongly schematically the dependence of the measured value of the pressure sensor 8, Ps, the stiffness E or the blade pressure P B.
  • the pressure sensor 8 measures no contact with the pressure sensor diaphragm 9, that is to say no pressure exerted by the blade 5 (Ps - 0).
  • the blade pressure P B and also the rigidity E decrease, so that the blade 5 is pressed by the clamping device 2 into the recess of the recess 10 a and presses on the pressure sensor diaphragm 9 via the measuring window surface.
  • the pressure sensor 8 With decreasing blade pressure P B or sinking stiffness E, the pressure sensor 8 thus measures an increasing sensor pressure Ps, as shown in FIG. 8.
  • a control unit of the reader 17 controls, as soon as the pressure reading Ps exceeds a predetermined limit, an irrigation device for the plant, so that the plant is watered until the measured value P 5 is below a second, lower limit, ie until due to the irrigation of Sheet pressure P B or the stiffness E has exceeded a predetermined amount again.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a pressure sensor 8.
  • the pressure sensor 8 according to FIG. 5 differs from that according to FIG. 4 in that a measuring window surface 20 of the pressure sensor 8 according to FIG. 5 is designed to protrude beyond the recess 10a by a distance B. This supernatant is convex in the illustrated embodiment, ie in the middle above the pressure sensor diaphragm 9 highest.
  • the pressure sensor 8 according to FIG. 5 is used to measure the state of irrigation of the plant with the leaf 5 as follows: After pinching, aligning and possibly locking the clamping device 2 of the pressure sensor 8 according to FIG. 5 in a predetermined irrigation state of the plant, the pressure sensor shows 8 is a measured value P 5 which corresponds to the sum of the clamping pressure of the clamping device 2 and the blade pressure P B. This gives values for the blade pressure P s in the range between 50 and 150 mmHg. With decreasing blade pressure P B or falling stiffness E, the measuring pressure P 8 decreases, as shown in FIG. 9. Below a predetermined first pressure limit, therefore, as already explained above, the irrigation of the plant with the leaf 5 is controlled until a higher second pressure limit is reached again.
  • FIG. 6 shows another embodiment of a pressure sensor 8 of a watering condition sensor 1.
  • Components of the pressure sensor 8 which correspond to those already described above with reference to FIGS. 4 and 5 bear the same reference numerals and will not be described again in detail discussed.
  • a measuring window surface 21 is aligned over the entire recess 10a with an edge surface 22 of the sensor housing 11 which surrounds the recess 10a.
  • the edge surface 22, which is also in the embodiments according to FIGS. 4 and 5 as the pressure sensor diaphragm 9 surrounding clamping section, is made of a material which surrounds the sensor housing 11 around the recess 10a against the resting one Sheet 5 seals.
  • the vapor pressure which forms above the surface of the sheet 5 can therefore not escape from the gap between the sheet 5 and the pressure-coupling layer 13 due to this sealing effect.
  • the pressure reading Ps of the pressure sensor 8 of FIG. 6 is thus a measure of the water vapor pressure P w of the sheet 5, as shown in FIG. 10.
  • the pressure sensor 8 according to FIG. 6 is used as follows: After clamping, aligning and if necessary locking the clamping device 2, the pressure sensor 8 according to FIG. 6 measures a measured value Ps which corresponds to a first water vapor pressure. If the plant is subsequently not irrigated, the water vapor pressure P w and thus the measuring pressure P 5 decrease, as shown in FIG. 10. Once the measured value Ps falls below a first predetermined limit value is controlled irrigation of the plant with the sheet 5 through the read-out device 17, until the measured value P s is increased to a higher second predetermined value.
  • FIG. 11 to 13 show in greater detail the already explained above function of the irrigation condition sensor 1, which in the embodiment of FIGS. 1 and 12 has no locking unit.
  • FIG. 11 shows the situation when the leaf 5 is not sufficiently watered. Due to the insufficient watering, the leaf 5 is flaccid and can easily be squeezed together.
  • the clamping pressure P which the clamping element 3 exerts on the pressure sensor 8, which simultaneously represents the counter-clamping element 4, causes the flaccid sheet 5 to be compressed to a fraction of its actual thickness between the clamping element 3 and the edge surface 22 , Therefore, a relatively large amount of sheet material, namely, a total volume Vl, presses on the pressure-coupling layer 13 above the pressure-sensing diaphragm 9.
  • FIG. 12 shows the situation with a well-watered sheet 5.
  • the same clamping pressure P 0 as in the situation according to FIG. 11 leads to a lower compression of the blade 5 between the clamping element 3 and the edge surfaces 22 due to the higher rigidity E of the blade 5
  • the distance of the clamping element 3 from the edge surfaces 22 in the situation "leaf well-watered” of Fig. 12 is greater than in the situation of Fig. 1.
  • the clamping pressure Po of the clamping element 3 is a lower sheet volume V2 in the direction of the measurement window surface 14 and the pressure sensor membrane 9 compared to the situation according to FIG. 11. The latter is therefore deflected less, which leads to a lower measured value P s of the pressure sensor 8.
  • This 1 is shown in the diagram of FIG. 13 as a less steeply increasing compressibility curve 24.
  • the volume displacements V1, V2 and the corresponding deflections of the pressure sensor membrane 9 are not to scale, but exaggerated.
  • edge surface 22 and the surface of the clamping element 3 facing it are flat and run parallel to one another. It is also possible to make these mutually facing surfaces complementary to each other, for. B. convex concave or concavo-convex or complementary to each other corrugated. This may be advantageous in terms of sheet fixation as well as in terms of concentrating the sheet volume displacement towards the pressure sensor membrane 9.
  • the watering condition sensor 1 may include other sensors for determining at least one of the following parameters: temperature, incidence of light, humidity.
  • the clamping element 3 is biocompatible either entirely of a biocompatible material, or where it rests on the sheet 5, coated. The same applies to the sensor housing 1 1.
  • the clamping element 3 is in particular of the same material as the sensor housing 1 first
  • the watering state of the plant having the leaf 5 can be determined over a long period of time, for example over several days or weeks. Other plant conditions can also be measured with the condition sensor 1. So it can be determined if there is a pest infestation. The electrolyte balance of the plant can also be monitored. Several state sensors 1 can be applied distributed on one or more plants to perform relative measurements to determine the degree of external influences, e.g. B. the soil or the light household, to detect individual plants or parts of plants.
  • the degree of external influences e.g. B. the soil or the light household

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Abstract

Ein Zustandssensor (1) für Pflanzen hat eine Klemmeinrichtung (2) mit zwei Klemmelementen zum Klemmen eines Pflanzenteils (5). Eine Pflanzenparameter-Messeinrichtung ist mechanisch an die Klemmeinrichtung (2) angekoppelt und hat ein Sensorelement. Dieses ist als an einem der Klemmelemente angeordnetes Drucksensorelement zur Erfassung eines von der Verlagerung der Klemmelemente relativ zueinander unabhängigen Druck-Zustandswertes der Pflanze ausgebildet. Eine Bewässerungsanlage hat mindestens einen derartigen Zustandssensor. Es resultiert eine verlässliche Bestimmung des Bewässerungszustandes über einen großen Zeitraum mit geringem Aufwand.

Description

Zustandssensor für Pflanzen sowie Bewässerungsanlage mit einem derartigen Zustandssensor
Die Erfindung betrifft einen Zustandssensor für Pflanzen nach dem Ober- begriff des Anspruchs 1 sowie eine Bewässerungsanlage mit einem derartigen Zustandssensor.
Bewässerungsanlagen mit Pflanzenzustandssensoren der eingangs genannten Art sind bekannt aus der WO 02/084248 A2, der JP 2002-365020 A und der WO 98/33037 Al .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pflanzenzustands- sensor für eine hiermit ausgerüstete Bewässerungsanlage derart weiterzubilden, dass eine verlässliche Bestimmung des Pflanzenzustandes, insbe- sondere des Bewässerungszustandes, über einen großen Zeitraum mit möglichst geringem Aufwand gegeben ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Pflanzenzustands- sensor mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich ein Druck-Zustandswert der Pflanze, deren Zustand überwacht werden soll, besonders gut zur Bestimmung des Bewässerungszustandes eignet. Im Unterschied zu bekannten Ausgestaltungen von Pflanzenzustandssensoren kann zumindest bei einfachen Ausführungen des erfindungsgemäßen Pflanzenzustandssensors auf die Messung einer Mehrzahl von Pflanzenparametern verzichtet werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, eine Blattdicke zu messen. Dies hat, wie von der Anmelderin erkannt wurde, den Vorteil, dass während der Messung auf bewegliche Sensorkomponenten verzichtet werden kann, was den Herstellungsaufwand für den Sensor senkt. Der gemessene Druck- Zustandswert der Pflanze ist eindeutig insbesondere mit deren Bewässerungszustand korreliert, sodass über die Messung des Druck-Zustandswer- tes eine eindeutige und reproduzierbare Steuerung einer Bewässerungsanlage mit dem Pflanzenzustandssensor gewährleistet ist. Neben dem Bewässerungszustand ist der erfindungsgemäße Pflanzenzustandssensor auch zur Erfassung anderer, nur mittelbar oder nicht mit dem Bewässerungszustand korrelierter Pflanzenzustände geeignet, zum Beispiel eines Schädlingsbe- falls der Pflanze oder des Elektrolythaushalts der Pflanze. Zur Relativmessung der Auswirkungen äußerer Einflüsse, insbesondere des Bodens und des Lichthaushalts, können mehrere derartige Zustandssensoren räumlich verteilt auf einer oder mehrerer Pflanzen ausgelesen und deren Messwerte miteinander verglichen werden.
Druck-Zustandswerte nach Anspruch 2 eignen sich besonders für eine Messung, da sie bei einfachem Aufbau des Drucksensorelementes einer direkten Messung zugänglich sind. Diese Druck-Zustandswerte sind alle direkt mit dem Zustand der Pflanze korreliert. Der Blattdruck wird in der Literatur als auch hydrostatischer Überdruck in der Zelle (Turgor) bezeichnet.
Eine Anordnung des Drucksensorelements nach Anspruch 3 führt zu einer Optimierung des Dynamikbereichs des Bewässerungszustandssensor, da vom Sensorelement nicht der gesamte Klemmdruck, der durch die Klemmeinrichtung ausgeübt wird, aufgenommen zu werden braucht, sondern ein vorgegebener Betrag dieses Klemmdrucks, insbesondere der gesamte Klemmdruck, vom starren Klemmabschnitt aufgenommen wird. Auf diese Weise wird der Dynamikbereich des Drucksensorelements optimiert. Eine Druckankopplungsschicht nach Anspruch 4 verringert unerwünschte Messeinflüsse aufgrund insbesondere von Unebenheiten der Blattoberfläche.
Eine Druckankopplungsschicht aus Silikon nach Anspruch 5 hat eine für den Einsatz zusammen mit dem Drucksensorelement gut geeignete Eigenelastizität und ist zudem witterungsbeständig. Durch die Druckankopplungsschicht kann zudem das Drucksensorelement insbesondere vor Witte- rungseinflüssen und vor Feuchtigkeit geschützt werden.
Ein überstehender starrer Klemmabschnitt nach Anspruch 6, also eine relativ zum Klemmabschnitt zurückspringende drucksensitive Sensoroberfläche erlaubt einen Messbetrieb, bei dem vom Drucksensorelement kleine Druckwerte gemessen werden können. Idealerweise ist bei frisch bewässerter Pflanze der vom Drucksensorelement gemessene Druck Null und steigt hiervon ausgehend je nach Dauer einer Bewässerungspause an. Mit einer derart ausgestalteten Oberfläche kann als Druck-Zustandswert insbesondere die Steifigkeit des an den Sensor angeklemmten Pflanzenteils gemessen werden, die direkt mit dem Pflanzenzustand zusammenhängt.
Eine konkave Oberfläche nach Anspruch 7 lässt sich einfach fertigen.
Eine überstehende drucksensitive Oberfläche nach Anspruch 8 führt zu einem stetig mit dem Blattdruck wachsenden Messwert, der direkt mit dem Blattdruck korreliert ist. Dies vereinfacht die Interpretation des Messergebnisses. - A -
Eine konvexe Oberfläche nach Anspruch 9 kann kostengünstig gefertigt werden.
Eine plane und fluchtende Oberfläche nach Anspruch 10 kann zur Bestim- mung eines Wasserdampfdruckes der Pflanze genutzt werden. Dieser Zu- standswert ist direkt korreliert insbesondere mit dem Bewässerungszustand der Pflanze.
Eine flexible Drucksensormembran nach Anspruch 1 1 gewährleistet eine präzise Druckmessung mit einstellbarem Druckmessbereich. Diese Einstellung erfolgt über den Druck in der Referenz-Druckkammer.
Mindestens ein zusätzliches Sensorelement nach Anspruch 12 macht zusätzliche Messparameter zugänglich, die zum Beispiel zur Feinsteuerung der Bewässerung herangezogen werden können.
Eine Arretiereinrichtung nach Anspruch 13 verhindert eine unerwünschte Beeinflussung des Messergebnisses durch eine Relativbewegung der Klemmelemente zueinander. Ein von der Verlagerung der Klemmelemente relativ zueinander unabhängiger Druck-Zustandswert kann alternativ hierzu aber auch erreicht werden, indem die Klemmeinrichtung unabhängig von einer Verlagerung der Klemmelemente relativ zueinander das dazwischen eingeklemmte Pflanzenteil mit konstanter Klemmkraft bzw. mit konstantem Klemmdruck klemmt. Das Sensorelement misst dabei nicht einen durch die Verlagerung der Klemmelemente relativ zueinander veränderten Druck-Zustandswert, sondern bei konstantem Klemmdruck einen von der Stabilität des Pflanzenteils zwischen den Klemmelementen abhängigen Druck-Zustandswert. Ein UV-durchlässiges Material für die Klemmelemente nach Anspruch 14 verhindert eine Degradierung des Pflanzenteils, der mit dem Zustandssen- sor vermessen wird. Idealerweise wird der vermessene Pflanzenteil praktisch genauso mit Sonnenlicht versorgt wie die sonstige Pflanze. UV- durchlässige Materialien für die Klemmelemente können sein: Ein hoch UV-durchlässiges Acrylglas, zum Beispiel Polymethylmethacrylat (PMMA), ein Borsilikatglas oder ein hochreines Quarzglas.
Eine Bewässerungsanlage nach Anspruch 15 mit dem erfindungsgemäßen Zustandssensor hat die im Zusammenhang mit diesem genannten Vorteile.
Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Ausschnitt einer Pflanze mit einem hieran angebrachten Zustandssensor am Beispiel eines Be- wässerungszustandssensors ;
Fig. 2 einen Teil des Bewässerungszustandssensors von Fig. 1 mit einem von zwei Klemmabschnitten und einem Drucksensor;
Fig. 3 den Bewässerungszustandssensor von Fig. 1 ohne Zuleitung in einer Seitenansicht;
Fig. 4 im Querschnitt eine erste Variante eines Drucksensors des
Bewässerungszustandssensors nach Fig. 1 ;
Fig. 5 und 6 weitere Varianten des Drucksensors; Fig. 7 schematisch in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen dem Blattdruck PB der zu vermessenden Pflanze und einer Pflanzen-Steifigkeit E;
Fig. 8 schematisch in einem Diagramm den Zusammenhang des
Drucksensorsignals P5 mit der Steifigkeit E bzw. dem Blattdruck Pß bei der Ausfuhrung des Drucksensors nach Fig. 4;
Fig. 9 schematisch in einem Diagramm den Zusammenhang des Drucksensorssignals P8 mit der Steifigkeit E bzw. dem Blattdruck PB bei der Ausführung des Drucksensors nach Fig. 5;
Fig. 10 schematisch in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen dem Drucksensorsignal Ps und einem Wasserdampf- druck Pw des Blattgewebes der zu vermessenden Pflanze bei der Ausführung des Drucksensors nach Fig. 6;
Fig. 11 in einer zur Fig. 4 ähnlichen Schnittdarstellung den Bewässe- rungszustandssensor mit dem Drucksensor und einem Gegen- Klemmelement sowie einem dazwischen eingeklemmten
Blatt, welches wenig Wasser aufgenommen hat (Blatt mit Trockenstress);
Fig. 12 in einer zu Fig. 11 ähnlichen Darstellung den Bewässerungs- zustandssensor mit dem Blatt, welches im Vergleich zu Fig.
1 1 mehr Wasser aufgenommen hat (Blatt gut gewässert); und
Fig. 13 ein Diagramm, welches die Abhängigkeit eines in eine
Druckankopplungsschicht eingedrückten Volumens V vom Klemmdruck P einer Klemmeinrichtung des Bewässerungs- zustandssensors mit zwei eingezeichneten Kompressibilitäts- Kurven von Blattmaterial unterschiedlicher Bewässerungszu- stände, welches mit dem Bewässerungszustandssensor ver- messen wird, zeigt.
Ein Bewässerungszustandssensor 1 für Pflanzen hat eine Klemmeinrichtung 2 mit zwei Klemmelementen 3, 4 zum Klemmen eines Pflanzenteils in Form eines Blatts 5. Eine Klemmkraft des Blatts 5 zwischen den Klemm- elementen 3, 4 wird über eine Vorspannfeder 6, die sich an beiden Klemmelementen 3, 4 abstützt, vorgegeben. Zum Erfassen des Blatts 5 mit der Klemmeinrichtung 2 sowie zum Lösen oder Ausrichten der Klemmeinrichtung 2 relativ zum Blatt 5 können die Klemmelemente 3, 4 mit Hilfe einer jenseits der Vorspannfeder 6 angebrachten Griff- und Betätigungseinheit 7 gelöst werden. Die Klemmeinrichtung 2 kann eine nicht dargestellte Arretierungseinheit aufweisen, die verhindert, dass sich die Klemmelemente 3, 4 nach Erfassen und Ausrichten des Blattes 5 auseinander bewegen. Die Klemmelemente 3, 4 können aus einem UV-durchlässigen Material sein, sodass auch dort, wo die Klemmeinrichtung 2 das Blatt 1 abdeckt, eine Photosynthese im Blatt 5 stattfinden kann. Materialbeispiele für das UV- durchlässige Material der Klemmelemente 3, 4 sind ein hoch UV-durchlässiges Acrylglas, z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA), ein Borsilikatglas oder ein hochreines Quarzglas.
Zwischen einem der Klemmelemente, nämlich dem in der Fig. 3 unten dargestellten Klemmelement 4 und dem Blatt 5 ist eine fest mit dem Klemmelement 4 verbundene Pflanzenparameter-Messeinrichtung in Form eines Drucksensors 8 angeordnet. Das Klemmelement 4 wird daher nachfolgend auch als Drucksensor-Klemmelement bezeichnet. Durch diese Anordnung ist der Drucksensor 8 mechanisch an die Klemmeinrichtung 2 angekoppelt.
Bei einer ersten Ausführung des Drucksensors 8 nach Fig. 4 hat dieser als Sensorelement eine Drucksensormembran 9. Letztere ist auf einem Boden 10 einer in den Fig. 3 und 4 nach oben offenen Ausnehmung 10a eines starren Sensorgehäuses 11 aus Metall oder Keramik angeordnet. Auch eine Ausführung des Sensorgehäuses 11 aus einem Kunststoff, beispielsweise aus PMMA (Poly-Methylmetacrylat) oder PEEK (Poyletheretherketon) sind möglich. Das Sensorgehäuse 11 kann insbesondere aus Titan gefertigt sein. Da das Blatt 5, wie in der Fig. 3 gezeigt ist, zwischen dem in der Fig. 3 oberen Klemmelement 3 und dem Sensorgehäuse 11 geklemmt ist, stellt das Sensorgehäuse 11 gleichzeitig einen Klemmabschnitt des Drucksensor- Klemmelements 4 dar.
Zur Vorgabe eines Druck-Messbereichs des Drucksensors 8 steht die Drucksensormembran 9 mit einem Referenzdruckkanal 12 in Verbindung, der an einer blattabgewandten Seite der Drucksensormembran 9 angeordnet ist.
Die Drucksensormembran 9 ist eingebettet in eine elastische Druckankopp- lungsschicht 13 aus Silikon. Letztere hat zum Blatt 5 hin eine vertiefte, insbesondere konkave Messfensteroberfläche 14 derart, dass die Druckan- kopplungsschicht 13 nicht über die randseitige Begrenzung der Ausneh- mung 10a im Sensorgehäuse 1 1 übersteht, sondern gegenüber dieser rand- seitigen Begrenzung im Messbereich der Drucksensormembran 9 um einen Abstand A zurückspringt. Im Bereich von Seitenwänden 15 schließt die Druckankopplungsschicht 13 bündig mit dem Rand des Sensorgehäuses 1 1 um die Ausnehmung 10a ab. Der Drucksensor 8 ist über eine Zuleitung 16 mit einem schematisch dargestellten Auslesegerät 17 verbunden. Die Zuleitung 16 ist zwischen dem Drucksensor 8 und dem Auslesegerät 17 an einem im Vergleich zum Blatt 5 stabileren Pflanzenteil, nämlich einem Zweig 18, über ein Fixierelement 19 gesichert. Beim Fixierelement 19 kann es sich um eine weitere Klemme handeln.
Der Bewässerungszustandssensor 1 wird folgendermaßen angebracht und zur Bestimmung des Bewässerungszustandes einer Pflanze genutzt: Zunächst wird der Drucksensor 8 mit Hilfe der Klemmeinrichtung 2 am Blatt 5 festgeklemmt, sodass die dem Blatt zugewandte Seite des Sensorgehäuses 1 1 mit einer vorbestimmten Kraft gegen das Gewebe des Blattes 5 gedrückt wird. Der die Ausnehmung 10a umgebende Rand des Sensorgehäu- ses 1 1 ist dabei ausreichend breit ausgeführt, um störende Kraftvektoren zu verhindern. Das Blatt 5 wird in die Klemmeinrichtung 2 in einem vorgegebenen Bewässerungszustand eingeklemmt, zum Beispiel eine vorgegebene Zeit nach dem regelmäßigen Gießen. Nach dem Klemmen mit der Klemmeinrichtung 2 wird sichergestellt, dass die Klemmelemente 3, 4 gegenüber einer Veränderung des Drucks, den das Blatt 5 auf die Klemmelemente 3, 4 ausübt, im Folgenden auch Blattdruck PB genannt, nicht durch Verlagerung ausweichen. Diese Sicherung kann mit Hilfe der vorstehend schon erwähnten Arretiereinrichtung geschehen.
Der Blattdruck PB ist ein Maß für den Bewässerungszustand der Pflanze. Je höher der Blattdruck PB ist, desto mehr Wasser hat das Blatt 5 zum Zeitpunkt der Messung aufgenommen. Erneutes Gießen wird erforderlich, wenn der Blattdruck PB unter einem vorgegebenen Grenzwert fällt. Mit dem Blattdruck PB korreliert ein Blatt-Steifϊgkeitswert E, der wiederum mit dem Elastizitätsmodul der Pflanze zusammenhängt. Die Steifigkeit E hängt von den bewässerungszustandsabhängigen Eigenschaften der Zellen wände der Pflanze ab. Die Korrelation des Blattdrucks PB mit der Steifigkeit veranschaulicht Fig. 7. Mit steigender Steifigkeit E steigt auch der Blattdruck PB.
Fig. 8 zeigt beispielhaft und stark schematisch die Abhängigkeit des Messwertes des Drucksensors 8, Ps, von der Steifigkeit E bzw. dem Blattdruck PB. Bei hoher Steifigkeit E und hohem Blattdruck PB, also bei gutem Be- wässerungszustand der Pflanze, ist das Pflanzengewebe so steif, dass es die Vertiefung der Messfensteroberfläche 14 in der Ausnehmung überbrückt, ohne dass das Blatt 5 auf der Messfensteroberfläche 14 aufliegt. Der Drucksensor 8 misst in diesem Grenzfall keine Berührung der Drucksensormembran 9, also keinen vom Blatt 5 ausgeübten Druck (Ps — 0). Wenn der Bewässerungszustand schlechter wird, sinkt der Blattdruck PB und auch die Steifigkeit E, sodass das Blatt 5 von der Klemmeinrichtung 2 in die Vertiefung der Ausnehmung 10a gedrückt wird und über die Messfensteroberfläche auf die Drucksensormembran 9 drückt. Mit sinkendem Blattdruck PB bzw. sinkender Steifigkeit E misst der Drucksensor 8 also einen steigenden Sensordruck Ps, wie in der Fig. 8 dargestellt wird. Eine Steuereinheit des Auslesegerätes 17 steuert, sobald der Druckmesswert Ps einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, eine Bewässerungseinrichtung für die Pflanze an, sodass die Pflanze bewässert wird, bis der Messwert P5 wieder unterhalb eines zweiten, niedrigeren Grenzwertes liegt, bis also auf Grund der Bewässerung der Blattdruck PB bzw. die Steifigkeit E wieder ein vorgegebenes Maß überschritten hat. Auf diese Weise kann der Bewässerungszustand der Pflanze auf einem vorgegebenen Niveau gehalten werden. Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Drucksensors 8. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Berücksichtigung auf die Ausführung des Drucksensors nach Fig. 4 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht noch einmal im Ein- zelnen diskutiert. Der Drucksensor 8 nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 4 darin, dass eine Messfensteroberfläche 20 des Drucksensors 8 nach Fig. 5 über die Ausnehmung 10a um einen Abstand B überstehend ausgeführt ist. Dieser Überstand ist im dargestellten Ausführungsbeispiel konvex, d. h. mittig über der Drucksensormembran 9 am höchsten.
Der Drucksensor 8 nach Fig. 5 wird zur Messung des Bewässerungszustandes der Pflanze mit dem Blatt 5 folgendermaßen eingesetzt: Nach dem Einklemmen, Ausrichten und gegebenenfalls Arretieren der Klemmeinrichtung 2 des Drucksensors 8 nach Fig. 5 in einem vorgegebenen Bewässe- rungszustand der Pflanze zeigt der Drucksensor 8 einen Messwert P5 der der Summe des Klemmdrucks der Klemmeinrichtung 2 und des Blattdrucks PB entspricht. Es ergeben sich Werte für den Blattdruck Ps im Bereich zwischen 50 und 150 mmHg. Mit sinkendem Blattdruck PB bzw. sinkender Steifigkeit E sinkt der Messdruck P8, wie in der Fig. 9 dargestellt. Unterhalb eines vorgegebenen ersten Druckgrenzwertes wird daher, wie oben schon erläutert, die Bewässerung der Pflanze mit dem Blatt 5 angesteuert, bis ein höherer zweiter Druckgrenzwert wieder erreicht ist.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Drucksensors 8 eines Be- wässerungszustandsensors 1. Komponenten des Drucksensors 8, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Beim Drucksensor 8 nach Fig. 6 fluchtet eine Messfensteroberfläche 21 über die gesamte Ausnehmung 10a hinweg mit einer Randfläche 22 des Sensorgehäuses 11, die die Ausnehmung 10a umgibt. Die Randfläche 22, die auch bei den Ausführungen nach den Figuren 4 und 5 als die Drucksen- sormembran 9 umgebender Klemmabschnitt vorliegt, ist bei der Ausführung nach Fig. 6 aus einem Material ausgeführt, welches das Sensorgehäuse 11 rund um die Ausnehmung 10a gegen das aufliegende Blatt 5 abdichtet. Der Dampfdruck, der sich oberhalb der Oberfläche des Blattes 5 ausbildet, kann auf Grund dieser dichtenden Wirkung daher aus dem Zwi- schenraum zwischen dem Blatt 5 und der Druckankopplungsschicht 13 nicht entweichen. Der Druckmesswert Ps des Drucksensors 8 nach Fig. 6 ist also ein Maß für den Wasserdampfdruck Pw des Blatts 5, wie in der Fig. 10 dargestellt.
Der Drucksensor 8 nach Fig. 6 wird folgendermaßen eingesetzt: Nach Klemmen, Ausrichten und gegebenenfalls Arretieren der Klemmeinrichtung 2 misst der Drucksensor 8 nach Fig. 6 einen Messwert Ps, der einem ersten Wasserdampfdruck entspricht. Wird die Pflanze anschließend nicht bewässert, sinkt der Wasserdampfdruck Pw und damit der Messdruck P5, wie in der Fig. 10 dargestellt. Sobald der Messwert Ps unter einen ersten vorgegebenen Grenzwert fällt, wird über das Auslesegerät 17 die Bewässerung der Pflanze mit dem Blatt 5 angesteuert, bis der Messwert Ps auf einen höheren zweiten vorgegebenen Wert gestiegen ist.
Fig. 11 bis 13 zeigen stärker im Detail die vorstehend bereits erläuterte Funktion des Bewässerungszustandssensors 1, wobei dieser bei der Ausführung nach den Fig. 1 1 und 12 keine Arretierungseinheit aufweist. Fig. 1 1 zeigt die Situation bei nicht ausreichend bewässertem Blatt 5. Aufgrund der nicht ausreichenden Bewässerung ist das Blatt 5 schlaff und lässt sich leicht zusammendrücken. Der Klemmdruck P, den das Klemmelement 3 auf den Drucksensor 8, der gleichzeitig das Gegen-Klemmelement 4 dar- stellt, ausübt, führt dazu, dass zwischen dem Klemmelement 3 und der Randfläche 22 das schlaffe Blatt 5 auf einen Bruchteil seiner tatsächlichen Blattstärke zusammengedrückt wird. Daher drückt relativ viel Blattmaterial, nämlich insgesamt ein Volumen Vl, auf die Druckankopplungsschicht 13 oberhalb der Drucksensormembran 9. Da die Druckankopplungsschicht 13 inkompressibel ist, wird die Drucksensormembran 9 nach unten gedrückt. Das in der Situation „Blatt mit Trockenstress" nach Fig. 11 oberhalb der Druckankopplungsschicht 13 auf diese drückende Blattvolumen Vl führt daher bei einem Klemmdruck P0 zu einem relativ hohen Sensor- Messwert Ps, der direkt mit der Größe des eingedrückten Volumens Vl korreliert ist. Dies ist im Diagramm nach Fig. 13 dargestellt, wobei zum Blatt mit Trockenstress die zunächst steil ansteigende Kompressibilitäts- Kurve 23 gehört.
Fig. 12 zeigt die Situation bei einem gut gewässerten Blatt 5. Der gleiche Klemmdruck P0 wie bei der Situation nach Fig. 11 führt aufgrund der höheren Steifigkeit E des Blatts 5 zu einer geringeren Kompression des Blatts 5 zwischen dem Klemmelement 3 und den Randflächen 22. Dies führt dazu, dass der Abstand des Klemmelements 3 von den Randflächen 22 bei der Situation „Blatt gut gewässert" nach Fig. 12 größer ist als bei der Situation nach Fig. 1 1. In der Situation „Blatt gut gewässert" drückt der Klemmdruck Po des Klemmelements 3 ein im Vergleich zur Situation nach Fig. 1 1 geringeres Blattvolumen V2 in Richtung auf die Messfensteroberfläche 14 und die Drucksensormembran 9. Letztere wird daher geringer ausgelenkt, was zu einem geringeren Messwert Ps des Drucksensors 8 führt. Diese Si- tuation ist im Diagramm der Fig. 13 als weniger steil ansteigende Kompressibilitäts-Kurve 24 dargestellt.
In den Fig. 1 1 und 12 sind die Volumenverdrängungen Vl, V2 sowie die korrespondierenden Durchbiegungen der Drucksensormembran 9 nicht maßstäblich, sondern übertrieben dargestellt.
Dem Vergleich der beiden Kurven 23, 24 der Fig. 13 ist zu entnehmen, dass es im Bereich des beispielhaft im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 12 erwähnten Klemmdruck Po auch höhere oder niedrigere Klemmdrucke P gibt, bei denen eine für die Messung des Pflanzenzustandes auswertbare Abhängigkeit des Volumens V und damit des Sensor-Messwerts Ps vom Blattzustand vorliegt. Die Kurven 23, 24 sind ein Maß für die Kompressibilität des Blatt 5, also für den Kehrwert des Elastizitätsmoduls bzw. der Steifigkeit E.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 sowie 11 und 12 sind die Randfläche 22 sowie die dieser zugewandte Fläche des Klemmelements 3 plan und zueinander parallel verlaufend ausgeführt. Es ist auch möglich, diese einander zugewandten Flächen komplementär zueinander zu gestalten, z. B. konvexkonkav oder konkav-konvex oder komplementär zueinander gewellt. Dies kann in Bezug auf eine Blattfixierung sowie in Bezug auf eine Konzentrierung der Blattvolumen- Verdrängung in Richtung auf die Drucksensormembran 9 von Vorteil sein.
Zusätzlich zu dem Drucksensor kann der Bewässerungszustandssensor 1 noch weitere Sensoren zur Bestimmung mindestens eines der folgenden Parameter umfassen: Temperatur, Lichteinfall, Luftfeuchtigkeit. Das Klemmelement 3 ist entweder insgesamt aus einem bioverträglichen Material, oder dort, wo es am Blatt 5 anliegt, bioverträglich beschichtet. Entsprechendes gilt für das Sensorgehäuse 1 1. Das Klemmelement 3 ist insbesondere aus dem gleichen Material wie das Sensorgehäuse 1 1.
Mit einem erfindungsgemäßen Bewässerungszustandssensor kann der Bewässerungszustand der das Blatt 5 aufweisenden Pflanze über einen großen Zeitraum, zum Beispiel über mehrere Tage oder Wochen bestimmt werden. Auch andere Pflanzenzustände können mit dem Zustandssensor 1 vermes- sen werden. So kann bestimmt werden, ob ein Schädlingsbefall vorliegt. Auch der Elektrolythaushalt der Pflanze kann überwacht werden. Mehrere Zustandssensoren 1 können verteilt auf einer oder mehrerer Pflanzen zur Durchführung von Relativmessungen angebracht werden, um den Grad äußerer Einflüsse, z. B. des Boden- oder des Lichthaushalts, auf einzelne Pflanzen oder Pflanzenteile zu erfassen.

Claims

Patentansprüche
1. Zustandssensor ( 1 ) für Pflanzen
- mit einer Klemmeinrichtung (2) mit zwei Klemmelementen (3, 4) zum Klemmen eines Pflanzenteils (5),
- mit einer mechanisch an die Klemmeinrichtung (2) angekoppelten
Pflanzenparameter-Messeinrichtung (8) mit einem Sensorelement
(9), dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (9) als an mindes- tens einem der Klemmelemente (4) angeordnetes Drucksensorelement zur Erfassung eines von einer Verlagerung der Klemmelemente (3,4) relativ zueinander unabhängigen Druck-Zustandswerts (PB, E, Pw) der Pflanze ausgebildet ist.
2. Zustandssensor (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ausgestaltung des Sensorelements (9) derart, dass ein Pflanzenteildruck, insbesondere ein Blattdruck (PB), eine Pflanzenteil-Steifigkeit (E) oder ein Pflanzen- Wasserdampfdruck (Pw) als Druck-Zustandswert erfasst wird.
3. Zustandssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucksensor-Klemmelement (4), an dem das Sensorelement (9) angeordnet ist, einen das Sensorelement (9) umgebenden starren Klemmabschnitt (1 1) umfasst, wobei das Sensorelement (9) in einer klemmseitigen Ausnehmung (10a) des Klemmabschnitts (1 1) aufgenommen ist.
4. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (9) in eine elastische Druckankopp- lungsschicht (13) eingebettet ist.
5. Zustandssensor nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Druck- ankopplungsschicht (13) aus Silikon.
6. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine drucksensitive Oberfläche (14) des Sensorelements (9) oder die Druckankopplungsschicht (13) so ausgeführt ist, dass der starre Klemmabschnitt (11) über die drucksensitive Oberfläche des Sensorelements (9) übersteht.
7. Zustandssensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die drucksensitive Oberfläche (14) des Sensorelements (9) oder der Druckankopplungsschicht (13) konkav ausgeführt ist.
8. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine drucksensitive Oberfläche (20) des Sensorelements (9) oder der Druckankopplungsschicht (13) so ausgeführt ist, dass die drucksensitive Oberfläche (20) über den starren Klemmabschnitt (11) übersteht.
9. Zustandssensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die drucksensitive Oberfläche (20) des Sensorelements (9) oder der Druckankopplungsschicht (13) konvex ausgeführt ist.
10. Zustandssensor nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine drucksensitive Oberfläche (21) des Sensorelements (9) oder der Druckankopplungsschicht (13) plan und mit dem starren Klemmabschnitt (1 1) fluchtend ausgeführt ist.
11. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (9) als flexible Drucksensormembran ausgebildet ist, die mit einer Referenz-Druckkammer (12) in Kontakt steht.
12. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens ein zusätzliches Sensorelement für mindestens einen der folgenden Parameter: Temperatur, Lichteinfall, Luftfeuchtigkeit.
13. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Arretiereinrichtung zur Vorgabe einer fixen Relativposition der Klemmelemente (3, 4) zueinander nach dem Klemmen des Pflanzenteils (5).
14. Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Klemmelemente (3, 4) aus einem UV-durchlässigen Material gefertigt ist.
15. Bewässerungsanlage mit mindestens einem Zustandssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14 und einer Auswerteeinrichtung (17), die mit dem Drucksensorelement (9) in Signalverbindung (16) steht.
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