Устройство для изучения капельной эрозии Советский патент 1984 года по МПК G01N33/24 

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что съемное покрытие выполнено с координатной сеткой.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и чающееся тем, что съемное покрытие состоит из концентрических колец,вставленных одно в другое.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ КАПЕЛЬНОЙ ЭРОЗИИ, включающее телескопическую опору с закрепленной на ней капельницей и расположенные на основании емкость с почвенным образцом и улавливатель эродированных частиц, о т л. и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и сокращения трудоемкости измерений, улавливатель вьтолнен в виде экрана с отверстием, соосным с центром капельницы, на обращенной к капельнице поверхности экрана имеется съемное покрытие в виде липкой ленты, при этом экран закреплен на емкости с почвенным образцом с помощью дугообразной пружины, а емкость с почвенным образцом смонтирована на горизонтальной штанге посредством поворотного кронштейна.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мелиорации почвы, и может найти применение в мелиоративном машиностроении при раз работке агротребований к дождевальным насадкам ив сельском хозяйстве при определении оптимальных режимов противоэрозионной обработки почвы. Известно устройство для изучения количественных характеристик эрозии почвы при дождевании, включающее телескопическую опору и наклонный лоток с установленным на нем конусоо разными улавливателями, которые снаб жены бумажными фильтрами ij , Однако в конусообразные улавливатели на некотором расстоянии от поверхности почвы попадает только част разбрызгиваемых частиц, и поэтому ис кажаются данные о количестве эроди- рованной почвы. Кроме того, такие устройства не позволяют определить разлет (дальность и направление) эро дированных частиц, их фракционный состав, зависимость между интенсивкостью эрозионных процессов и уклоно поверхности почвы. Известено также устройство для изучения интенсивности капельной эрозии, включающее телескоп11ческую опору с закрепленной капельницей и расположенные на основании емкость . с почвенным образцом и улавливатель эродированных частиц 2j . Недостатком известного устройства является то, что стенки улавливателя задерживая разлетающиеся частйць на цилиндрической поверхности, нарушают естественную траекторию полета частиц, вследствие этого нельзя произвести измерения расстояния и угла разлета частиц. Вычисления дальности разлета частиц вниз по склону и дальности полета вверх по склону трудоемки, неточны и имеют лишь качественное значение. Кроме того, кон струкция устройства не позволяет моделировать естественную крутизну склона и получать данные о разлете и фракционном составе эрозированной почвы в зависимости от угла падения склона. Цель изобретения - повышение точности и сокращение трудоемкости измерений. Цель достигается тем, что в устройстве для изучения интенсивности капельной эрозии улавливатель выполнен в виде экрана с отверстием, соосным с центром капельницы, на обращенной к капельнице поверхности экрана имеется съемное покрытие $ виде липкой пленки, при этом экран закреплен на емкости с почвенным образцом с помощью дугообразной пружины, а емкость с почвенным образцом смонтирована на горизонтальной штанге посредством поворотного кронштейна. Съемное покрытие выполнено с координатной сеткой. Кроме того, съемное покрытие состоит из концентрических колец, вставленных одно в другое. На фиг. 1 представлено устройство для изучения интенсивности капельной эрозии, общий вид, на фиг. 2 - экран с координатной сеткой. Устройство (фиг. 1) состоит из телескопической опоры 1, жестко укрепленной на основании 2, и капельницы 3. На опоре 1 на высоте емкости с почвенным образцом установлена ось 4, на которой закреплен кронштейн 5 с экраном 6. Экран выполнен из гетинакса. На кронштейне 5 закреплена пластинчатая пружина 7. Свободный конец пружины подведен к центру экрана 6 и на нем параллельно экрану установлена платформа 8 для емкости с почвенным образцом. Платформа 8 подпружинена вплотную к экрану 6 и центр ее расположен под отверстием 9 экрана 6.Сверху со стороны капельницы на экран 6 (фиг. 2)

нанесено покрытие 10, которое не закрывает отверстие 8 экрана. Покрытие выполнено из липкой пленки. На него стеклографом нанесена координатная .сетка 11, разрезанная по концентрическим окружностям.12. Сверху на покрытие нанесено фиксирующее вещество, представляющее собой 0,.1%-ный водный раствор структурообразователя, например, серии К.

Экран позволяет разбрызгиваемым частицам разлетаться по естественной траектории, оседать на плоскости, установленной заподлицо с поверхностью почвенного образца, и измерять дальность и угол разлета эродированной почвы.

Экран и подпружиненную к его дну

платформу размещают на горизонтальной оси, укрепленной на опоре с возможностью изменения угла наклона для того, чтобы установить под заданным углом одновременно емкость с почвенным образцом и экран, т.е. имитировать поверхность естественного склона. Моделирование естественных условий протекания процесса способствует получению точных данных обо всех характеристиках эродированной почвы.

Съемное покрытие дает возможность дифференцированно учитывать вес эродированной почвы в зависимости от дальности разлета..Покрытие выполнено разъемным по концентрическим окружностям .потому, что при угле наклона равном О разбрызгивание обладает азимутальной симметрией.

Покрытие выполнено негйгроскопичным во избежание пропитывания его фиксирующим веществом, которое закрепляет частицы в том положении, в котором они попадают на покрытие, не позволяя им разрушаться при сушке, что повышает точность измерений фракционного состава эродированных частиц.

По координатной сетке определяют угол и дальность разлета разбрызгиваемых частиц.

Толщина экрана в 0,5-1 мм позволяет устанавливать образец почвы заподлицо с покрытием и таким образом имитировать естественную поверхность склона.

Устройство работает следующим образом.

Телескопическую опору 1 с закрепленной на ней капельницей 3 устанавливают на заданной высоте от экрана 6. Образец почвы насыпают в емкость так, чтобы его поверхность была на одном уровне с краями емкости. Емкость с почвенным образцом устанавливают на платформу 8, которая прижимается пружиной 7 к экрану 6. Изме-

0 няя угол наклона кронштейна 5 на оси 4 по отношению к стойке 1, одновременно устанавливают под заданным углом экран 6 и Платформу 8. Подают каплю дождя:, которая через отверстие 9 в экране попадает на почву. Разбразгиваемь1е частицы попадают на покрытие и фиксируются на нем структурообразователем. По окончании процесса дождевания по координатной

0 сетке 11 измеряют дальность и направление полета эродированных частиц почвы, затем покрытие разбирают по концентрическим окружностям 12, сушат и определяют дифференцированно для каждой части вес эродированных

5 частиц (по разности весов покрытия до проведения дождевания и после него) и фракционный состав.

Экспериментально установлено, что

0 по сравнению с известными в предлагаемом устройстве сокращаются затраты времени на 1 определение в 3 ра3aj повышается точность измерения фракционного состава в 1,5 раза и

5 точность измерений длины разлета разбрызганных частиц в зависимости от угла наклона образца от О до 10 в 1,7 раза, при угле падения склона от 10 до 45°- в 2,3 раза.