УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПОЧВЕННЫХ ДЕФОРМАЦИЙ Российский патент 2010 года по МПК G01N3/42 

Изобретение относится к земледельческим и почвоведческим исследованиям, в частности к регистрации динамики почвенных деформаций в корнеобитаемом слое почвы, которые ведутся в течение года.

Известно устройство Андрианова П.И. (Об изменениях объема почвы и измерения вертикальных размеров почвенных слоев // Науч. агроном, журн., 1928, №12, с.3-9), состоящее из неподвижного и подвижного стержня. Первый нижним концом упирается в «подошву» пахотного слоя, второй - в поверхность почвы. Изменения объема почвы замеряются штангенциркулем.

Недостатком описанной конструкции является недостаточная точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому и выбранному в качестве прототипа является устройство для регистрации вертикальных деформаций почвы (Слесарев В.Н., Бетектин Ю.Ф. Устройство для регистрации вертикальных деформаций почвы // Почвоведение, 1976, с.134-137), содержащее неподвижную часть - крестовину, закрепленную на стержне, и подвижную - датчики, погруженные в почву. Регистрация почвенных деформаций осуществляется штангенциркулем или индикатором часового типа.

Недостатком этого устройства является его неустойчивость по горизонтам и вертикали, что снижает точность измерений, а также пространственная ограниченность.

Задачей заявленного изобретения является устранение неустойчивости по горизонтам и вертикали, а также пространственной ограниченности за счет замены крестовины удлиненным уголком 3 (фиг1.), несущим крепежный элемент 7, в котором с возможностью перемещения фиксируется стержень 1. Последний имеет шкалу 12 и винтовой наконечник 2. Уголок 3 по всей длине через каждые 50 см имеет отверстия для установки штангенциркуля или индикатора. Для послойной фиксации прилагаются датчики, содержащие наружную продольно разрезную трубку 11, а внутри ее стержень 10 с винтовым наконечником. Для установки на поверхности почвы придаются датчики в виде крестовины 6 с почвозацепами.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве регистратора почвенных деформаций, содержащем стержень с крестовиной, почвенными датчиками и штангенциркулем согласно изобретению к стержням горизонтально прикрепляется удлиненный уголок с измерительными отверстиями, с возможностью его перемещения по вертикале.

На фиг.1 приведен общий вид устройства - регистратор почвенных деформаций; на фиг.2 - вид сбоку.

Устройство регистратор почвенных деформаций содержит стержень 1 с винтовым наконечником 2, уголок 3, который закрепляется на стержне винтом 4. В уголке имеются отверстия, в которые вставляется штангенциркуль 5. Под штангенциркулем располагается датчик в виде крестовины 6 с почвозацепами.

Для придания прибору портативности стержни устанавливаются вдоль уголка, благодаря шарнирно-демферного соединения с уголком.

Крепежное устройство 7 несет втулку 8 с винтом 4, которая связана поперечно с винтом и через пружинную шайбу 9 с уголком 3.

Устройство работает следующим образом.

Для учета почвенных деформаций после механической обработки почвы, мелиоративных работ иногда возникает необходимость учета темпов осадки почвогрунтов. На месте учета устанавливаются стержни 1, на которых с помощью крепежного элемента 8 закрепляется удлиненный уголок 3. Стержни 1 устанавливаются на заданную проектом глубину, обеспечивая при этом горизонтальность уголка 3. Точно под измерительным отверстием уголка в почву погружаются датчики 6, а при послойном учете бурят скважину малого диаметра и устанавливают стержень 10 с трубкой 11. Последняя сидит свободно на стержне 10, устраняя трение, возникающее при деформациях.

Для лучшего сцепления с изучаемым горизонтом почвогрунта стержни 10 несут винтовой наконечник.

После установки всех датчиков штангенциркулем замеряют исходное расстояние от уголка до датчика. При оседании (дрейфа) заданного слоя почвы расстояние между уголком 3 и датчиком увеличивается. При набухании почвогрунта, наоборот, - уменьшается. Зная исходную плотность того или иного слоя, можно в течение длительного времени (зимой и летом) регистрировать характер (дрейф) уплотнения или разуплотнения.

Для расчета новой плотности слоя почвы по очередным замерам можно рассчитать изменившуюся плотность.

где D₁ - новая плотность, г/см³;

d - исходная плотность, г/см³;

Н - расстояние от уголка до датчика, мм;

±h - изменения расстояния Н, мм.

Использование заявляемого изобретения позволяет повысить производительность исследователя путем отказа от периодических традиционных определений (по Качинскому) плотности почвы (Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почвы. - М.: Агропромиздат. 1986. С 97-99.) и изучать влияние корневой системы растений на плотность почвы.

Изобретение относится к земледельческим и почвоведческим исследованиям, в частности к регистрации сезонной (годовой) динамики почвенных деформаций в корнеобитаемом слое почвы. Сущность: устройство регистрации почвенных деформаций включает уголок, стержни, датчики и измерительный инструмент. Устройство фиксирует и замеряет расстояние от уголка (неподвижная часть) до поверхности почвы, сопряженной с датчиком (подвижная часть). При усадке (оседании) почвы расстояние увеличивается - происходит уплотнение и наоборот. По величине изменения расстояния от уголка до датчика по формуле находится новый показатель объемной массы в заданном слое почвогрунта. Технический результат: повышение устойчивости устройства по горизонтали и вертикали и снижение пространственной ограниченности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для регистрации почвенных деформаций, включающее стержень с крестовиной, почвенные датчики и штангенциркуль, отличающееся присутствием удлиненного уголка с измерительными отверстиями, закрепленного горизонтально на стержнях с возможностью регулирования уголка по высоте.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крепежное устройство стержня несет втулку с винтом, которая снабжена пружинной шайбой и исходно установлена поперек уголка.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что стержни закреплены с возможностью установки их вдоль уголка.