Способ контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных прессов Советский патент 1985 года по МПК A01G25/00 

1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, орошаемому земледелию, мелиоративному почвоведению, в частности к физическим способам определения потенциала (давления) влаги, гидравлической проводимости и влажности почв и дисперсных грунтов.

Статика и динамика влаги, физико-механические свойства почв и дисперсных грунтов достаточно точно и надежно определяются на основании зависимостей потенциала влаги и гидравлической проводимости от влажности. Поэтому экспериментальные определения этих зависимостей (гидрофизические измерения) представляют одну из важнейших задач контроля водного режима почв при осушении и орошении, а также физико-технологического состояния почв.

Известен способ контроля влажности образца почвы или дисперсного грунта, заключающийся в том, что прошедшая через пористую мембрану влага, соответствующая уменьшению влажности образца, поступает в подмембранную камеру мембранного пресса, измеряется волюметрическим способом с помошью бюретки 1.

Однако известный способ характеризуется недостаточной точностью контроля влажности в образце вследствие постоянного диффунзирующего через мембрану воздуха, который скапливается в подмембранном пространстве и приводит к искажениям в измерении количества вытекшей воды.

Кроме того, способ характеризуется недостаточной точностью определения равновесной влажности по количеству вытекшей воды, а также недостаточной надежностью определения динамики влажности образца и установления равновесных значений.

Известен также способ контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных процессов, включаюш,ий измерение количества воды, вытекающей из почвенного образца, помешенного в камеру высокого давления пресса 2.

Недостаток данного способа заключается в низкой точности контроля за влажностью почвы.

Цель изобретения - повышение точности и надежности контролирования влажности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных прессов, количество испаривщейся воды измеряют путем полного погружения камеры высокого давления пресса в прозрачный сосуд с водой, который взвешивают в процессе измерений, при этом камеру высокого давления пресса жестко закрепляют.

На чертеже представлена схема мембранного пресса со взвешиваемым сосудом с водой для осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Насыщенный влагой образец I почвы помеш.ают внутрь камеры высокого давления пресса 2 на тонкопористую водонасыщенную мембрану 3. Крышку 4 камеры

0 высокого давления 2 герметически закрывают. Всю герметическую конструкцию, соединенную тонкой жесткой металлической трубкой 5 с манометром и источником давления, помещают в стеклянный сосуд с водой 6 и устанавливают на аналитические

5 весы. Через тонкую металлическую трубку 5 внутри камеры высокого давления 2 подают избыточное давление (например 20 кПа). За счет поданного избыточного давления влага перетекает из образца 1 через поры

мембраны 3 в окружающую водную среду. Количество вытекщей воды или влажность образца в каждый момент времени определяют по взвещиванию сосуда с водой 6. Для предотвращения испарения с поверхности воды в сосуде 6 делают паровой затвор,

который состоит из закрепленной на металлической трубке 5 чашечки с водой 7 и крышки 8 сосуда, имеющей зазор со стенками чашечки и металлической трубки и герметически соединенной со стенками сосуда 6. Использование такого парового

0 затвора полностью предотвращает испарение воды из сосуда 6 за счет испарения воды из чашечки 7, которое не влияет на контроль влажности образца, так как чашечка 7 с водой находится на трубке 5. По динамике веса сосуда 6 или соответственно вытекания влаги из образца определяют тангенс угла наклона кривой вытекания в первый час наблюдений, по которому рассчитывают гидравлическую проводимость. Далее в течение восьми суток в прессе поддерживают давление 20 кПа.

Контроль за отсутствием скоплений диффундирующего воздуха под мембраной 3 проводят визуально. Неизменность веса сосуда с водой 6 в течение 5-7 сут указывает на достижение равновесия. При

достижении равновесия откручивают крышку 8 сосуда б, камеру 2 вынимают из сосуда с водой, давление сбрасывают до нуля, открывают ее крышку 4 и определяют влажность образца сушкой в течение б при 105°С. Полученная величина равновесной влажности соответствует абсолютной величине потенциала влаги, равной в данном случае 20 кПа.

Использование предлагаемого способа контроля влажности при определении зависиj мостей потенциала влаги и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов обеспечивает увеличение точности контроля влажности в образце вслед3л

ствие быстрого самоудаления диффундирую-пузырьков воздуха под мембраной пресса; щего воздуха на границе мембрана - свобод-увеличение надежности определения влажная вода; увеличение точности определенийности вследствие постоянного контроля непреравновесных значений влажности вследствиерывности гидравлического контакта мембранадежного и простого контроля отсутствияны с окружающей ее водной средой.

1161011

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЗАВИСИМОСТЕЙ ПОТЕНЦИАЛА ВОДЫ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ и ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ с помощью МЕМБРАННЫХ ПРЕССОВ, включающий измерение количества воды, вытекающей из почвенного образца, помещенного в камеру высокого давления пресса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контролирования влажности, количество испарившейся воды измеряют путем полного погружения камеры высокого давления пресса в прозрачный сосуд с водой, который взвещивают в процессе измерений, при этом камеру высокого давления жестко закрепляют.