Тензиометр Советский патент 1982 года по МПК G01L7/00 G01L7/18 

(54) ТЕНЗИОМЕТР

I

Изобретение относится к физике почв и может быть использовано в сельском хозяйстве для измерения давления влаги в грунтах теплиц при различном их влагосодержании.

Известны устройства для измерения давления почвенной влаги - тензиометры, имеющие датчик и измерительное устройство в виде манометров различного типа

Основным требованием успешного использования тензиометров является обеспечение вакуум-устойчивости прибора при определенном разряжении. Это требование вьшолняется чаще всего применением керамических по.ристых датчиков различной формы.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является тензиометр для лабораторных исследований, который имеет ртутный манометр и пористый керамический датчик в форме цилиндра 2 .

Однако использование тензиометра в теплицах для измерения давления почвенной влаги показало, что практически невозможно обеспечить плотный контакт керамического датчика с рыхлым многокомронентным грунтом, состоящим, например, из смеси мелкозема, древесной щепы и коры. Из-за недостаточного контакта датчика с грунтом увеличивается погреш10ность измерения давления почвенной влаги. Кроме того, датчик соприкасается с ограниченным объемом грунта вследствие его небольшой рабочей поверхности. В результате увеличива15ется погрешность измерения давления влаги, так как в тепличных многокомпонентных грунтах, имеющих низкую влагопроводность, отмечается значительное пространственное варьирова-

20 ние влаги.

Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения давления влаги тензиометров в рыхлых тепличных грунTax с низкой влагопроводностьго за счет улучшения контакта и увеличения площади контакта в системе датчик грунт, а также за счет усреднения значений влажности для измеряемого объема грунта.. ,

Поставленная цель достигается тем, что в известном тензиометре для измерения давления почвенной влаги, имеющем манометр, соединенный трубкой с заполненным водой пористым керамическим датчиком, контактирующим с грунтом, пористый керамический датчик покрыт эластичной влагопроводящей оболочкой, выполненной с ответвлениями в грунт и пропитанно 1ридрофильным коллоидом.

На чертеже изображен тензиометр, общий вид.

Тензиометр состоит из пористого керамического датчика 1 цилиндрической формы, соединенного трубкой 2 с ртутным манометром 3. Полости керамического датчика и трубки заполнены водой. Керамический датчик плотно покрыт по всей рабочей поверхности эластичной влагопроводящ й оболочкой 4, например, из хлориновой ткани, так, чтобы оставались свободные части ткани, отходящие от датчика в грунт. Ткань оболочки пропитана гидрофильным коллоидом, например, коллоидным алюмосиликатом. За счет, этого улучшается контакт и влагопроводность между датчиком, оболочкой и грунтом.

Тензиометр работает следующим образом.

При помещении в грунт наполненного водой пористого датчика с эластичной влагопроводящей оболочкой вода из оболочки отсасывается компонентами грунта, контактирующими с ней, а оболочка отсасывает воду из датчика Процесс отсасывания воды продолжается до тех пор, пока не установится равновесие между величиной давления почвенной влаги и отрицательным давлением внутри тензиометра, которое измеряется ртутным манометром. При

увеличении влажности окружающего датчик грунта и соответственно понижении его сосущей силы часть воды из грунта проникает в оболочку, а из оболочки - в датчик, уменьшая величину отрицательного давления.

Использование датчика тензиометра в соединении с эластичной влагопроводящей оболочкой, пропитанной гидрофильным коллоидом, имеет преимущество, так как оболочка вследствие эластичности плотно соприкасается с поверхностью керамического датчика и компонентами грунта, тем самым обеспечивая плотный контакт датчика с грунтом, счет гидрофильных и влагопроводящих свойств усредняет значение влажности для измеряемого объема грунта и способствует улучшению передвижения влаги в системе датчик - тепличный грунт. Кроме того, выведение оболочки в грунт увеличивает площадь контакта датчика с грунтом и позволяет измерить влажность в большем объеме грунта, что имеет положительное значение в условиях широкого варьирования влаги в многокомпонентных грунтах теплиц.

Формула изобретения

Тензиометр содержащий пористый керамический датчик, заполненный водой, связанный соединительной трубкой с манометром, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения давления влаги в рыхлых грунтах с низкой влагопроводностью, в нем пористый керамический датчик покрыт эластичной влагопроводящей оболочкой, выполненной с ответвлениями в грунт и пропитанной гидрофильным коллоидом .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Там же, с. 27 (прототип).