Advancing Geotechnical Applications with U-Shaped Fiber Optic Sensors for Soil Moisture Measurement: A Novel Approach

RÉSUMÉ: Cette étude présente un nouveau capteur à fibre optique pour mesurer la teneur en eau du sol, utilisant une sonde en forme de U et des LED à longueurs d’onde multiples. Le capteur repose sur les interactions d’ondes évanescentes et des mesures optiques différentielles à l’aide de LED infrarouges (940 nm) et vertes (540 nm). Une expérience en colonne de sable a été menée dans des conditions contrôlées, avec une sonde TDR100 utilisée comme référence pour la teneur en eau volumétrique (VWC). Une méthode d’étalonnage a été développée à partir du rapport du signal IR/Vert et d’une mesure de la lumière ambiante. Les lectures optiques étalonnées ont montré une forte concordance avec les mesures TDR, capturant avec précision les variations d’humidité lors de la montée capillaire. Les résultats démontrent la sensibilité, le faible coût et la résistance du système à la lumière ambiante. Ce capteur compact et non invasif constitue une alternative prometteuse pour la surveillance en temps réel de l’humidité du sol, notamment dans des environnements où les capteurs diélectriques traditionnels sont limités par la salinité ou le coût.