ЛИЗИМЕТР Российский патент 2025 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к приборам, применяемым в сельском хозяйстве при балансовых исследованиях на мелиорируемых землях, в частности для исследования водного режима почвогрунтов, а также может быть применено как испаритель для поддержания уровня в любых водомерных устройствах в полевых условиях поля, ограниченного глубиной исследуемого грунта.

Известен лизиметр, включающий емкость с монолитом почвы, сообщающуюся с вертикально установленной емкостью, поддон и элементы контроля уровня воды, дренажный колодец с перегородкой, в средней части которой выполнено отверстие в виде проема, перекрываемого щитком, снабженным устройством для сброса воды в виде сифона, нисходящая ветвь которого выведена в дренажный колодец в сторону оголовка отводящего закрытого коллектора, при этом сифон закреплен внутри отверстия в щитке, выполнен с возможностью вертикального перемещения относительно проема в перегородке, причем вертикально установленная емкость сообщена гидравлически с поддоном емкости с монолитом почвы, при этом лизиметр снабжен дренажной трубкой с регулируемым клапаном, один конец которого герметично пропущен через щиток в нисходящую ветвь сифона и направлен вверх в его колену, а второй - в мерную емкость и расположен ниже восходящей ветви сифона, восходящая ветвь устройства в виде сифона снабжена Г-образным рычагом, в средней части которого шарнирно закреплен двуплечий рычаг, на одном плече которого закреплен запорный орган, а на другом плече - поплавок (Патент RU №2642261, F01N 33/24, G05D 9/00 от 24.01.2018).

Недостатком известного устройства является объем сброса воды через сифон, когда происходит небольшая часть потока жидкости, и затем поток поступает в мерную емкость, это удлиняет процесс быстрого отвода воды из мерной емкости и ведет к недостаточной точности регулирования сбросного расхода, а это также важно для необходимости учитывать физиологическое состояние растений, составление водобаланса и погрешность дозирования на сброс воды. Кроме того, на момент зарядки работы полным сечением сифон через гребень несколько удлиняет время его работы, а значит, имеет место запаздывание процесса сброса излишков жидкости в дренажный колодец; происходит захват воздуха, поступающего вместе с жидкостью, вследствие чего пропускная способность несколько уменьшается по прошествии замедленного начала действия сифона, в целом конструкция сифона имеет усложнение дополнительными элементами для стабилизации заданного расхода при сифоном выполнении всасывающей ветви (восходящей ветви) сифона.

Известен лизиметр, включающий емкость с монолитом почвы, сообщающуюся с вертикально установленной емкостью, которая разделена на измерительную емкость и дренажный колодец перегородкой, в средней части которой выполнено отверстие в виде проема, перекрываемого щитком, снабженным устройством для сброса воды в виде сифона, нисходящая ветвь которого выведена в дренажный колодец в сторону оголовка отводящей трубы, при этом сифон закреплен внутри отверстия в щитке, выполнен с возможностью вертикального фиксированного перемещения относительно проема в перегородке, причем вертикально установленная емкость сообщена гидравлически с поддоном емкости с монолитом почвы, крышку с градуированной стойкой в виде шкалы и регулировочное приспособление в виде винта, при этом нисходящая ветвь сифона в дренажном колодце снабжена внутри телескопическим сбросным патрубком, который имеет выходное колено, выходное отверстие которого направлено вверх, колено расположено ниже выпускного отверстия отводящей трубы, при этом нисходящая ветвь в верхней части сифона имеет механизм запуска сифона, выполненный в виде соединенных между собой трубки-датчика уровня жидкости и эжектора, причем трубка-датчик сообщена с одной стороны с находящейся в измерительной емкости восходящей ветви сифона через отверстие, выполненное в боковой перегородке щитка, а с другой стороны - с полостью дренажного колодца телескопического сбросного патрубка, который имеет выходное колено, телескопический патрубок зафиксирован к боковой стенке дренажного колодца, а снисходящая ветвь сифона имеет возможность фиксированного перемещения посредством винта относительно закрепленного к стенке дренажного колодца телескопического патрубка (Патент RU №2686691, G01N 33/24, G05D 9/00, A01G 25/16 от 30.04.2019).

Недостатком известного устройства является объем сброса воды, забираемый сифоном недостаточно, учитывает точность обеспечения работы регулирования пускового устройства эжектора, всасывающий воздух из полости сифона в атмосферу через трубку-датчика, расположенную в дренажном колодце, и качество регулирования для обеспечения высокой пропускной способности, что должно обеспечить отказ от дополнительного усложнения при эксплуатации, чтобы затем возвращать лизиметр при избыточном воздухе в измерительной емкости в работу сбросного сифона и исключать избыточный подъем воды в монолите почвы, в целом, измерительная емкость и дренажный колодец имеют усложнение дополнительными элементами для стабилизации заданного расхода.

Известен лизиметр, включающий емкость с монолитом почвы, сообщающуюся с вертикально установленной емкостью, поддон и элементы контроля уровня воды, причем вертикально установленная емкость разделена на измерительную емкость и дренажный колодец перегородкой, в средней части которой выполнено отверстие, снабженным устройством для сброса воды в виде сифона, нисходящая ветвь которого выведена в дренажный колодец в сторону оголовка отводящей трубы, при этом сифон закреплен внутри отверстия в щитке, выполнен с возможностью вертикального фиксированного перемещения относительно проема в перегородке, причем вертикально установленная емкость сообщена гидравлически с поддоном емкости с монолитом почвы, крышку с градуированной стойкой в виде шкалы и регулировочное приспособление в виде винта, телескопический сбросной патрубок с нижним концом, выходное отверстие которого расположено в дренажном колодце ниже выпускного отверстия трубы, при этом имеет механизм запуска сифона, телескопический патрубок зафиксирован в боковой стенке дренажного колодца, а нисходящая ветвь сифона имеет возможность фиксированного перемещения винта относительно дренажного колодца телескопического патрубка, он снабжен подвижной вертикальной трубой с мембранным клапаном с регулирующей аэрационной трубкой и сифоном, горловина которого соединена посредством соединительной трубки с измерительной емкостью, при этом подвижная вертикальная трубка жестко соединена с подвижным щитком, размещенным в перегородке с регулировочным приспособлением в виде винта, который снабжен указательной стрелкой напротив отградуированной в соответствии со сроком полива путем учета биологической характеристики культур монолита почвы, снабжен установленной на крышке стойкой в виде шкалы, состоящей из разноцветных светящихся отчетных и разделительных полос (Патент RU №2694052, G01N 33/24 от 09.07.2019).

Недостатком устройства является то, что обеспечивает объем сброса воды, забираемым сифоном недостаточно, учитывая повышения эффективности работы путем автоматического регулирования уровня сброса воды в измерительной емкости с помощью аэрационной трубки, погружаемой в воду, он, затем вытесняя воздух, приподнимая мембранный клапан. Другим недостатком является также сложность конструкции, поскольку необходимо иметь специальные отверстия в перегородке с металлическим подвижным элементом и механизмом запуска сифона с телескопическим патрубком.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является лизиметр, включающий емкость с монолитом почвы, сообщающуюся с вертикальной емкостью, поддон и элементы уровня воды, причем вертикально установленная емкость разделена на измерительную емкость и дренажный колодец перегородкой, в которой выполнено отверстие для сброса воды, причем вертикально установленная емкость сообщена гидравлически с поддоном емкости с монолитом почвы, крышку с градуированной стойкой в виде шкалы и регулировочное приспособление в виде винта, подвижной вертикальной трубой с регулирующим устройством, при этом регулировочное приспособление в виде винта, который снабжен указательной стрелкой напротив отградуированной в соответствии со сроком полива путем учета биологической характеристики культур монолита почвы, снабжен стойкой в виде шкалы, состоящей из разноцветных светящихся отсчетных и разделительных полос, он снабжен водосбросным полиэтиленовым трубопроводом, верхняя часть которого установлена внутри измерительной емкости, и трубопровод нижним концом посредством отверстия в нижней части перегородки соединен с дренажным колодцем, при этом подвижная труба установлена коаксиально внутри вертикального водосбросного трубопровода, сильфоном и поплавковой емкостью, выполненной с отверстиями в дне, в каждой из которых установлен клапан со штоком, взаимодействующим с упорным устройством в виде фланца с отверстиями, размещенного внутри измерительной емкости и соединенного с крышкой емкости, причем сильфон расположен с наружной стороны подвижной трубы, а нижним концом - к верхнему концу водосбросного трубопровода (Патент №2709475, G01N 33/24, G05D 9/00 от 18.12.2019).

Недостаток устройства, наиболее близкого по технической сущности к предлагаемому испарителю, заключается в том, что автоматическое регулирование уровня сброса воды в измерительной емкости с расположенной наружной подвижной трубой с сильфоном усложняет его эксплуатацию из-за возникающих трений и сопротивлений, связанных с боковыми стенками вертикальной части вертикального трубопровода, и нарушает гидравлические параметры потока. Кроме того, необходимо иметь многочисленные элементы для их связи между собой, а значит, подвижные элементы создают сложность эксплуатации и ведут к большим трениям между элементами в поперечном сечении. При этом точность количества инфильтрационных вод снижается для повышения регулирования и измерения при использовании монолитов почвы, в частности для малых размеров лизиметров.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание небольших размеров испарителей и снижение трудоемкости путем сокращения элементов контроля уровня воды при использовании монолитов почвы небольших размеров исследуемого грунта, а также расширение области применения и улучшение гидравлического режима в измерительной емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что лизиметр, включающий емкость с монолитной почвой, сообщающуюся с емкостью, разделенной перегородкой на измерительную емкость и дренажный колодец, поддон и элементы контроля, крышку с градуированной стойкой в виде шкалы, при этом стойка в виде шкалы состоит из цветных светящихся отсчетных и разделительных полос, согласно изобретению, емкость с монолитной почвой снабжена дополнительно покрытием боковых внутренних стенок по высоте емкости прямоугольного поперечного сечения и дна ее не менее двумя слоями водопроницаемого полотна, выполненного из геотекстильного материала в виде «Спанбонд», один конец которого загнут вверх по высоте боковых стенок емкости с монолитной почвой, и концы которого плотно фиксированы сверху крепежом в виде фиксированной рамки из деревянного каркаса, при этом вертикальная измерительная емкость, гидравлически связанная с поддоном емкости монолита почвы, снабжена подвижным поплавком, размещенным в корпусе, полость которого в нижней части сообщена с полостью измерительной емкости, наполняемой водой из монолита почвы, при этом корпус и подвижный поплавок, размещенный в нем, выполнены шарообразными, подвижный поплавок выполнен из пластмассы, сверху имеет пластмассовый пустотелый круглый патрубок с конической иглой, а снизу имеет коническую иглу, входящую в полость выходного запорного гнезда корпуса, при этом верхний конец конической иглы пустотелого круглого патрубка снабжен указателем стрелки напротив отградуированной стойки в виде шкалы, кроме того, корпус внутри измерительной емкости выполнен съемным и связан с крышкой, а подвижный поплавок с коническими иглами с круглым вертикальным патрубком имеет возможность фиксированного перемещения внутри полости корпуса шарообразного устройства.

Кроме того, поддон фильтрующей емкости с монолитной почвой перекрыт сверху пластиковой сеткой.

Кроме того, входной конец корпуса с поплавком в нижней части выполнен с впускными отверстиями.

Кроме того, верхняя часть иглы пустотелого круглого патрубка выполнена с возможностью вертикального перемещения сверху относительно крышки над измерительной емкостью.

Сопоставительный анализ заявляемого устройства с прототипом показывает, что заявленный испаритель отличается тем, что емкость с монолитом почвы внутри дополнительно покрывают по высоте и дну водопроницаемым полотном слоем, не менее двух, выполненным из геотекстильного материала в виде «Спанбонд». При этом концы материала из геотекстиля сверху зафиксированы рамкой, выполненной из деревянных брусков в виде каркаса-крепежа. Кроме того, основа покрытия внутри стенок и дна емкости монолита почвы из фильтрационного материала геотекстиля является новым перспективным для защиты сползания (осыпания вниз) грунта, что обеспечивает надежность засыпки монолита почвы, заполняемой исследуемой почвой на небольшую «рабочую» глубину емкости монолита почвы (т.е. возврата слоев вынутого грунта, соответственно порядку его строению), а также имитизацию почвенного разреза без нарушения структуры. Снизу сначала на подготовленное полотно материала укладывают слой горизонт глинистого грунта, затем укладывают сверху исследуемую почву. Таким образом, фильтрующий материал из геотекстиля имеет небольшой вес - можно разрезать обычными ножницами, позволяет выдерживать эксплуатационные нагрузки: диапазон возможных плотностей «Спанбонда» варьирует от 10 до 600 г/м. Толщина материала определяется его назначением и способом производства. От толщины нетканого геотексильного материала зависит его воздухопроницаемость, фильтрация, жесткость и т.д. Ширина нетканого материала определяется расстоянием между его кромками и колеблется в широких пределах - от 6 см до 4 м и более. Материал «Спанбонд» легко кроется, например, ножницами. Высокая разрывная нагрузка в сухом и мокром состоянии показывает, что термин - «разрывная нагрузка» следует понимать как наибольшее усилие, выдерживаемое нитями при растяжении их до разрыва, а значит, он способен выдерживать значительные нагрузки. Кроме того, он имеет стойкость к высоким и низким температурам и атмосферным воздействиям. Он широко используется во многих отраслях промышленности и народного хозяйства.

Необходимо отметить, что крепление и укладка материала из геотекстиля проста, не требует специальных навыков в полевых условиях строительства лизиметров, что показала практика строительства испарителей небольших геометрических размеров, он более прочен для возможного порыва в сравнении с обычной пленкой.

Нетканый материал экологичен, не выделяет вредных веществ в процессе эксплуатации, безопасен для окружающей среды. Все это в целом удешевляет строительство малых размеров испарителей в больших количествах на исследуемом участке поля, не уменьшая коэффициента фильтрации монолита почвы в сторону поддона емкости, повышая надежность и сокращая сроки возведения емкости монолита почвы. Кроме того, края сверху загнутых концов материала из геотекстиля прочно удерживаются с помощью крепежа из деревянной рамки-каркаса, которая затем засыпается исследуемой почвой.

Другая новизна заявляемого устройства заключается в том, что в таких устройствах можно точно в автоматическом режиме с поступлением воды из монолита почвы за счет снабжения вертикальной измерительной емкости с подвижным поплавком, размещенным в полости неподвижного закрепленного корпуса сверху к крышке, полость которого в нижней своей части сообщается с водой, заполняемой вертикальную измерительную емкость. Процесс поступающей снизу воды в корпус с поплавком, взаимодействующий через проходное отверстие входного запорного гнезда, и корпус которого выполнен внутри по форме поплавка в виде шарообразного, при этом поплавок сверху имеет пластмассовый пустотелый круглый патрубок с конической иглой, а снизу - только с конической иглой в сторону полости входного запорного гнезда корпуса. Подвижный шарообразный поплавок со всеми элементами его перемещается строго вертикально в полости корпуса, что позволяет ему, имея сверху направляющий пустотелый круглый патрубок с конической иглой, сверху с указателем стрелки напротив отградуированной стойки в виде шкалы, проводить экспресс-информацию для визуального замера уровня воды в измерительной емкости при свободном перемещении плавающего поплавка стабильно со всеми элементами при автоматическом перемещении. В зависимости от проведения опытов с положением указателя стрелки, скрепленной жестко в верхней части конической иглы в сторону стойки в виде шкалы, состоящей из разноцветных светящихся отчетных и разделительных полос. При этом заполненный монолит почвы для емкости с ненарушенным сложением профиля в укладке фильтрующего полотна в виде материала геотекстиля виде «Спанбонд», параметры емкости, которые авторами, как и всего устройства, подробно конструктивно показаны ниже экспериментальными исследованиями при использовании лизиметров на исследуемом участке поля.

Таким образом, технико-экономический эффект заключается в существенном сокращении затрат на строительство опытных малых по размеру участков для проведения экспериментальных исследований в естественных условиях, Могилевская область, Республика Беларусь.

Эти конструктивные отличия от прототипа позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого полевого устройства критерию изобретения «новизна».

Авторам не известны конструкции полевого устройства аналогичной конструкции, поэтому они считают, что предложенное техническое решение отвечает критерию «существенные отличия».

На фиг.1 показана схема лизиметра, общий вид в разрезе; на фиг.2 (фото) показана укладка грунта с покрытием внутренней полости материала из геотекстиля; на фиг.3 (фото) - укрепление сверху концов материала из геотекстиля с помощью крепежа в виде деревянного каркаса; на фиг.4 (фото) показан участок исследуемого поля с устройствами испарителя.

Полевое устройство содержит емкость 1, покрытую внутри водопроницаемым полотном из геотекстильного материала 2 в виде «Спанбонд» и удержания его в рабочем состоянии, покрытие которого составило в четыре слоя (не менее двух слов). Затем заполняют монолитом почвогрунта, причем емкость заполняется тремя различными водопроницаемыми фильтрами: верхнего хорошо проницаемого 3 исследуемого образца почвы, среднего слабо проницаемого горизонта из глинистого грунта 4 и нижнего слабо проницаемого 5 дна-фильтра, выполненного из полотна материала геотекстиля в виде «Спанбонд», уложенного на удерживающую сетку 6, выполненную из пластика высокой прочности с перекрытием поддона 7, который соединен гидравлически с пластмассовой вертикальной емкостью 8. Емкость 8 разделена перегородкой 9 на две неравные части: на измерительную емкость 10, а вторая часть выполнена виде дренажного колодца 11 также из пластика высокой прочности; в нижней части перегородки 9 выполнено отверстие, которое снабжено отводящей сбросной полиэтиленовой трубой 12 с краном 13 выше выпускного отверстия отводящей трубы 14 дренажного колодца 11.

Пример

В прямоугольной емкости 1 с монолитом почвы, покрытой внутри фильтрационным материалом из геотекстиля 2, ее устройство откосов и дна соответствует максимальному фильтрационному расходу через толщу на дне поддона 7 с коэффициентом слоя и глинистого горизонта грунта 4 не более 1 м/сут, т.е. работает с большой эффективностью, при этом глубина емкости - 0,50 м, рабочая глубина - 0,40 м, высота (глубина) среднего горизонта глинистого грунта - 0,10 м.

Затем приступают к рассмотрению заполнения верхнего хорошо проницаемого 3 исследуемого образца почвы, далее верхний загнутый конец геотекстильного материала 2 сверху фиксируют креплением в виде рамки 15, используя деревянный каркас, затем сверху закрывают его исследуемым образцом почвы. В хорошо проницаемом 3 образце почвы размещен датчик влажности 16.

Внутри верхней части измерительной емкости 10 размещен корпус 17 с установленным подвижным поплавком 18, выполненным шарообразным с нижним элементом в виде конической иглы 19, а сверху поплавок 18 выполнен полиэтиленовым пустотелым круглым патрубком 20 с конической иглой 21 (элементом). Корпус 17 выполнен съемным и связан с крышкой 22, а в средней части закреплен с помощью стержней 23 и 24 к боковым стенкам измерительной емкости 10, что удерживает корпус в неподвижном состоянии в воде. Кроме того, верхняя часть корпуса 17 связана с крышкой 22 емкости 8 при помощи крепежа в виде винта с гайкой 25. В целом, это позволяет выполнить соответствующее обслуживание испарителя.

Корпус 17 имеет в дне камеру с водовпускными отверстиями 26. Верхняя часть конца подвижной конической иглы 21 с круглым патрубком 20, которая снабжена указательной стрелкой 27, светящиеся краской в сторону закрепленной отградуированной стойки 28 для измерения поступившей воды (жидкости) над крышкой 22, стойкой 28, которая выполнена в виде шкалы, состоящей из разноцветных светящихся отсчетных и разделительных полос. Имеется возможность экспресс-контроля значений уровня в измерительной емкости 10 в заданных интервалах изменений расходов. Разноцветные светящиеся отчетные полосы, соответствующие расчетному расходу воды, могут быть, например, белыми, и разделительная полоса - черной, что соответствует перемещению поплавка 18 с патрубком 20 с иглой 21 с указательной стрелки 27 положения, подвижный шарообразный поплавок, который размещен внутри корпуса 17 также по форме шарообразном.

Таким образом, состояние наполнения измерительной емкости от поверхности почвы и влажности почвы для испарителей в экспериментах в полевых условиях, где параметры емкости монолита почвы имеют небольшие конструктивные размеры с новыми предложенными элементами, но достаточны для проведения изучения влияния воды на почву с фильтрацией через нее по периодам проведения работ, так и по культурам и их фазам развития сельскохозяйственных культур, т.е. на данный период роста растений. Все элементы просты и выполнены, подлежащие осмотру и взаимозаменяемости при настройке.

Авторами изобретения подробно ниже показано конструирование испарителя на примерах участка исследуемого поля, Могилевская область, Республика Беларусь.

Пример

В качестве устройства испарителя использовали емкость монолита почвы с параметрами: общая площадь 1,0 м, общая глубина 0,5 м, глубина «рабочая» 0,4 м: нижний горизонт - глинистый грунт, высота его 0,10 м, уложенный на сетку, изготовленную из прочного пластика. Соединение поддона выполнено пластмассовой трубой в сторону измерительной емкости с уклоном для движения фильтрационной воды. В качестве внутреннего перекрытия боковых стенок и дна емкости монолита почвы использовали материал геотекстиля в виде «Спанбонд» в четыре слоя, пропускная фильтрационная способность была не нарушена, согласно его фильтрационной водопроницаемости материала, и плотности производства из волокнообразующего полимера. Диаметр отверстий в фильтре составил от 250 мкм. Для скрепления полотна использовали иглопробивной способ скрепления. Высота исследуемой почвы горизонта составила 0,3 м. Края материала геотекстиля фиксировали сверху с помощью устройства в виде зафиксированной рамки из деревянного каркаса, размерами из брусков с расстояниями между ними просветами до 10 см, затем сверху засыпали (покрывали) исследуемой почвы делянки (фиг.4).

Площадь опытного участка составила 120 м (или 0,012 га).

Общее количество полевых устройств испарителя составило 20 штук.

Защитная полоса между лизиметрами составила 1,0 м по горизонтали и по вертикали 1,5 м.

Полевое устройство работает следующим образом.

На опытной делянке, на исследуемом поле, отрывается траншея, в которой поддон 7 сверху перекрывают сеткой 6, изготовленной из прочного пластика. Траншею глубиной 0,5 м покрывают внутри по периметру и глубине ее с дном материала геотекстиля слабо водопроницаемого в виде «Спанбонд» из 4-х слоев, последний сверху затем фиксируют каркасом из дерева рамкой 15, засыпают сверху дополнительно (пригружают) с насыпкой почвы исследуемой делянки. Поддон 7 емкости 1 соединен гидравлически посредством перетекающей пластмассовой трубы с вертикально установленной емкостью 8, выполненной из пластмассовой емкости, разделенной на две неравные части: измерительную емкость 10 и дренажный колодец 11 вертикальной перегородкой 9.

В перегородке 9, в нижней ее части, выполнено отверстие, к которому прикреплена отводящая труба 12 с краном 13. Это разделяет измерительную часть емкости 10 и дренажный колодец 11 между собой при отсутствии поступления воды на сброс через закрытую трубу 12 с краном 13, где затем в измерительной емкости 10 происходит выравнивание уровней воды для заполнения корпуса 17 с подвижным поплавком 18, выполненным в форме шара в полости корпуса 17 с элементами крепления вертикального пластмассового круглого патрубка 20 с пластмассовой конической иглой 21, снабженной закрепленной сверху ее указательной стрелкой 27, а снизу к поплавку 18 закреплен пластмассовый элемент 19, выполненный в виде конической иглы. Во избежание затопления испаритель рекомендуется устанавливать в микропонижениях и западинах. Таким образом, имеет место перехода перед отводящей трубой 12 с краном 13 в сторону отводящего оголовка отводящей трубы 14.

В начальной стадии шаровой поплавок 18 под действием силы веса опирается на запорный элемент 19 и перекрывает коническое запорное гнездо корпуса 17 в нижней своей части, имеющего камеру в дне с водовпускными отверстиями 26. По мере заполнения водой измерительной емкости 10, поступающей из поддона 7 воды, поднимается вверх шаровой поплавок 18, при этом поднимается вверх строго вертикально с пустотелым направляющим из пластмассы круглого поплавка 20 (в виде трубки закрытой) вместе с конической иглой 21, на конце которой закреплено светящийся краской указатель стрелки 27.

Поскольку состояние УГВ от поверхности почв, влажность почвы зависит как от периода проведения работ, так и применяемых сельскохозяйственных культур и их фаз развития, в результате с помощью фиксаторов 28 с муфтой 29 на стойке 30, прикрепленной к крышке 22 емкости 8, перемещают муфту 29 с фиксатором 31 вверх или вниз на данный период роста растений для назначения уровня воды в измерительной емкости 10 ниже горизонтальной перегородки 32, к которой жестко крепится боковыми наружными стенками корпус 17 внутри измерительной емкости 10, то величина напорности зависит от превышения уровня воды в измерительной емкости 10 воды, что связано и со всплытием поплавка 18 в корпусе 17. В случае слива воды из емкости 10 открывают кран 13 на сбросной трубе 12, определенное количество воды лизиметра, которая поступает в дренажный колодец 11, далее в дренажную сеть.

Следует отметить, одновременно с этим полость корпуса 17 заполнена водой, поплавок всплывает. Подъемная сила воды действует на поплавок 18 в направлении вверх с патрубком 20 с конической иглой 21 с указателем стрелки 27 вверх, и запорный элемент 19 полностью открывает нижнее отверстие в корпусе 17. Поскольку пустотелый вертикальный круглый патрубок 20 с конической иглой 21 длиной несколько выше крышки 22, указатель стрелки 27 должен иметь возможность строго вертикально перемещаться с фиксацией фиксатором 31 муфты 29 на стойке 30, при этом стрелка 27 жестко соединена с концом конической иглой 21 патрубка 22 поплавка 18 через муфту 29. Таким образом, наличие перемещения (всплытия) поплавок 18 проходит устойчиво вверх из-за направляющих элементов 19, 20, 21.

В результате накопления воды в измерительной емкости 10 и корпуса 17 поплавок 18 удерживается во взвешенном состоянии до момента испарения монолита почвы, т.е. понижение даже небольшого уровня в измерительной емкости 10 вызывает опускание поплавка 18 медленно вниз, соответственно, опускается указатель стрелки 27 против градуированной стойки 28, выполненной в виде шкалы, состоящей из разноцветных отсчетных и разделительных полос.

В целях исключения застаивания воды в нижней части емкости 8 и ее цветения в нижней части выполнено выпускное отверстие с отводящей трубой 12 с краном 13, обеспечивающее санитарный сток в дренажную сеть.

Эффективность испарителя позволит облегчить эксплуатацию его и обеспечит улучшение условий труда обслуживающего персонала; независимость процесса задания и поддержания уровня воды в измерительной емкости, одновременно расширяется область применения водобалансового испарителя.

Такая компоновка испарителя обеспечивает упрощение конструкции и более точное поддержание уровня в корнеобитаемом слое почвогрунта емкости по культурам и их фазам развития сельскохозяйственных культур, т.е. на данный период роста, и возможность расширить научно-исследовательские вопросы в растениеводстве на составляющие баланса в целом.

Изобретение относится к приборам, применяемым в сельском хозяйстве при балансовых исследованиях на мелиоративных землях. Раскрыт лизиметр, включающий емкость с монолитной почвой, сообщающуюся с емкостью, разделенной перегородкой на измерительную емкость и дренажный колодец, поддон и элементы контроля, крышку с градуированной стойкой в виде шкалы, при этом стойка в виде шкалы состоит из цветных светящихся отчетных и разделительных полос. Емкость с монолитной почвой снабжена дополнительно покрытием боковых внутренних стенок по высоте емкости прямоугольного поперечного сечения и дна ее не менее двумя слоями водопроницаемого полотна, выполненного из геотекстильного материала в виде «Спанбонд», один конец которого загнут вверх по высоте боковых стенок емкости с монолитной почвой, и концы которого плотно фиксированы сверху крепежом в виде фиксированной рамки из деревянного каркаса, при этом вертикальная измерительная емкость, гидравлически связанная с поддоном монолита почвы, снабжена подвижным поплавком, размещенным в корпусе, полость которого в нижней части сообщена с полостью измерительной емкости, наполняемой водой из монолита почвы, при этом корпус и подвижный поплавок, размещенный в нем, выполнены шарообразными, подвижный поплавок выполнен из пластмассы, сверху имеет пластмассовый пустотелый круглый патрубок с конической иглой, а снизу имеет коническую иглу, входящую в полость выходного запорного гнезда корпуса, при этом верхний конец конической иглы пустотелого круглого патрубка снабжен указателем стрелки напротив отградуированной стойки в виде шкалы, кроме того, корпус внутри вертикальной измерительной емкости выполнен съемным и связан с крышкой, а подвижный поплавок с коническими иглами с круглым вертикальным патрубком имеет возможность фиксированного перемещения внутри полости корпуса шарообразного устройства. Изобретение обеспечивает снижение трудоемкости контроля, а также упрощение конструкции и расширение области применения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

1. Лизиметр, включающий емкость с монолитной почвой, сообщающуюся с емкостью, разделенной перегородкой на измерительную емкость и дренажный колодец, поддон и элементы контроля, крышку с градуированной стойкой в виде шкалы, при этом стойка в виде шкалы состоит из цветных светящихся отчетных и разделительных полос, отличающийся тем, что емкость с монолитной почвой снабжена дополнительно покрытием боковых внутренних стенок по высоте емкости прямоугольного поперечного сечения и дна ее не менее двумя слоями водопроницаемого полотна, выполненного из геотекстильного материала в виде «Спанбонд», один конец которого загнут вверх по высоте боковых стенок емкости с монолитной почвой, и концы которого плотно фиксированы сверху крепежом в виде фиксированной рамки из деревянного каркаса, при этом вертикальная измерительная емкость, гидравлически связанная с поддоном монолита почвы, снабжена подвижным поплавком, размещенным в корпусе, полость которого в нижней части сообщена с полостью измерительной емкости, наполняемой водой из монолита почвы, при этом корпус и подвижный поплавок, размещенный в нем, выполнены шарообразными, подвижный поплавок выполнен из пластмассы, сверху имеет пластмассовый пустотелый круглый патрубок с конической иглой, а снизу имеет коническую иглу, входящую в полость выходного запорного гнезда корпуса, при этом верхний конец конической иглы пустотелого круглого патрубка снабжен указателем стрелки напротив отградуированной стойки в виде шкалы, кроме того, корпус внутри вертикальной измерительной емкости выполнен съемным и связан с крышкой, а подвижный поплавок с коническими иглами с круглым вертикальным патрубком имеет возможность фиксированного перемещения внутри полости корпуса шарообразного устройства.

2. Лизиметр по п. 1, отличающийся тем, что поддон фильтрующей емкости с монолитной почвой перекрыт сверху пластиковой сеткой.

3. Лизиметр по п. 1, отличающийся тем, что входной конец корпуса с поплавком в нижней части выполнен с впускными отверстиями.

4. Лизиметр, по п. 1, отличающийся тем, что верхняя часть иглы пустотелого круглого патрубка выполнена с возможностью вертикального перемещения сверху относительно крышки над измерительной емкостью.