Устройство для определения водно-физических характеристик почво-грунтов Советский патент 1982 года по МПК G01N25/56 G01N33/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДНОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЧВОГРУНТОВ

1

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к приборам, применяемым к сельском и лесном хозяйстве, а именно к устройствам для определения воднофизических характеристик почвогрунтов.

Известно устройство для определения коэффициентов водоотдачи почвогрунтов, включающее деревянный ящик с почвенным моколитом и измерительный сосуд. В известном устройстве после насыщения монолита водой измеряется количество воды, просочивщейся через воронку, устроенную в нижнем конце монолита в измерительный сосуд (приемник фильтрата воды). Зная объем почвы и объем фильтрата воды этой почвы, рассчитывается коэффициент водоотдачи 1.

Недостатками этого устройства являются отсутствие приспособлений для регулирования давления воздуха в приборе н уровня дренирования испытываемых образцов, а также плохое защищение от испарения используемой для опыта воды.

Известно устройство для определения влагопроводности дисперсных материалов.

состоящее из герметического колпака, в котором помещается колонка с образцом и приспособления для измерения количества просочивщейся через образец воды, герметичного стакана для заполнения устройст5 на водой и вакуумного насоса 2.

Недостаток известного устройства заключается в сравнительной громоздкости прибора и невозможности без разборки герметичного колпака регулировать вень дренирования испытываемых образцов.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство для определения водно-физических характеристик почвогрунтов, содержащее рабочий

15 контейнер со съемным перфорированным дном, измерительный сосуд и раму с движком, на котором крепится тройни «-водослив, соединенный гибкими трубопроводами с коническим дном контейнера и ем20

костью измерительного сосуда 3.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет улучщения эффективности защищения от испарения используемой во время опыта воды и создания постоянного заданного давления в приборе. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения водио-физических характеристик почвогрунтов, содержащем рабочий контейнер со съемным перфорированным и коническим доньями, измерительный сосуд и раму с движком, на котором крепится тройник-водослив, соединенный гибкими трубопроводами с коническим дном контейнера и емкостью измерительного сосуда, контейнер выполнен с герметически закрывающейся крышкой, снабжен манометром и имеет патрубок с краном, на конце которого насажен штуцер для присоединения воздушного насоса, а верхняя часть контейнера соединена гибкими шлангами с верхним концом тройника-водослива и верхней частью измерительного сосуда, причем измерительный сосуд герметически разобщен с атмосферой и помещен на движке тройника-водослива. На чертеже изображено устройство, разрез. Устройство состоит из контейнера 1, в котором на внутреннем съемном перфорированном дне 2 помещается испытываемый монолит грунта 3. Контейнер с целью предохранения испарения влаги монолита и поддержания постоянного давления воздуха в приборе имеет герметично закрывающую при помощи опорной рамы 4, винта 5 и резиновой прокладки 6 крышку 7. Для регулирования глубины уровня дренирования монолита устройство снабжается рамой 8 с движком 9, к которому при помощи винта 10 крепится стеклянный тройник-водослив 11. Воронкообразное дно 12 контейнера 1 для выпуска стекающей из монолита 3 воды через трубу 13, тройиик-водослив 11 и трубу 14 в измерительный сосуд 15, который закрыт герметично пробкой 16, имеет патрубок с краном 17. Для выравнивания давления воздуха в контейнере 1, измерительном сосуде 15 и тройнике-водосливе 11 они связываются между собой гибкими шлангами 18 и 19. Заданное давление в приборе создается при помощи воздушного насоса, который при надобности присоединяется к патрубку 20 с двухкодовым краном 21. Давление воздуха в приборе измеряется манометром 22. Устройство работает следующим образом. После закрывания краиа 17 и отсоединения манометра 22 и гибких шлангов 13 и 19 все штуцера для избежания их загрязнения грунтом временно закрываются пробками. Затем контейнер в полевых условиях заряжается монолитом почвогрунта с ненарушенной структурой до высоты, не достигающей на 3-6 см штуцера манометра 22. Монолит 3 в контейнере 1 насыщается грунтовыми водами из шурфа на месте его отбора, создавая напор воды над испытываемым образцом 2-5 см. Дальще контейнер закрывается крышкой 7 и доставляется в лабораторию. В лаборатории снова открывается крышка 7 контейнера 1, все пробки из штуцеров вынимаются и присоединяются манометр 22 и гибкие шланги 19 и 13, а измерительный сосуд 15 закрывается герметично пробкой 16. На поверхность монолита устанавливается высотная мерка (на чертеже не показано) для измерения осадки образца, а центр тройника-водослива 11, поднимая или опуская движок 9, фиксируется при помощи винтов на высоте сравнительной поверхности монолита. Дальше герметично закрывается крышка 7 контейнера 1 при помощи опорной рамы 4 и винта 5, а к патрубку 20 присоединяется воздушный насос, и система вакуумируется, чтобы исключить влиякие защемленного воздуха на насыщенность монолита водой. После этого двухходовый кран 21 закрывается и отсоединяется воздушный насос, а кран 17 открывается и проводятся наблюдения за нарастанием количества воды в измерительном сосуде 15. После ослабления стекания воды через тройник-водослив 11 пробка 16 измерительного сосуда 15 открывается и выливается вода и снова закрывается герметично измерительный сосуд 15. Спустя 1-2 ч после герметизирования прибора (за это время. как показывают опыты, относительная влажность воздуха в приборе устанавливается равной 98-100%, и тем самым повышается соответственно давление воздуха в приборе) снова присоединяется воздушный насос к патрубку 20, открывается кран 21 и создается заданное давление воздуха в приборе, например, 760 мм рт. с. и снова закрывается кран 21. В случае надобности повышения давления в приборе целесообразно в прибор подавать воздух, насыщенный водяным паром, например, из закрытого сосуда, в который налито несколько миллилитров воды. После полиого прекращения стекания воды через тройиикводослив 11 делается первый отчет в измерительном сосуде 15, а центр тройникаводослива 11 опускается на первую глубину дренирования монолита (например, 10 сы) и наблюдается за прирастанием объема воды, стекающей из монолита в мерный сосуд 15. После прекращения нарастания объема воды в мерном сосуде 15 записывается его объем, а центр тройника-водослива 11 опускается на новую глубину дренирования и снова наблюдается за нарастанием воды в измерительном сосуде. Такие операции повторяются до полиого дренирования монолита почвогрунта. Коэффициенты водоотдачи (Е) рассчитываются известным методом путем деле