Прибор для измерения солесодержания почв и грунтовых вод по их электропроводности Советский патент 1954 года по МПК G01N27/02 G01N33/24 

Предлагаемый прибор предназначен для измерения солесодержанкя почв и грунтовых вод по их электропроводности, вь:полнеь ИЫ1 1: по дифференциальной схеме сдвумя контура п1 и дсухполупериодны выпрямлением тока в каждом контуре, в один нз которых вк.почен электродный сосуд,а во второй-переменное сопротивление для балансировки дифференциальной схемы.

Недостатком известных аналогичных приборов является ненозыожпость вводить поправки на проводимость воды, 11:спользуемо11 для приготовления cycnensHii исследуемо почвы, и иеобходнмость иметь запас дистиллированной воды для приготовления суспензий, что неудобно в полевых условиях работы.

Особенностью описываемого прибора является то, что параллельно переменному сопротивлению второго контура включено второе сопротивле;1ие для введения поправки IIP. проводимость воды, в случае использования для приготовления суспензи исследуемой почвы недистиллированпой воды.

На фиг. 1 иоказзна принципиальная схема прибора; на фиг. 2- форма кривой каркаса реостата; на фиг. 3 конструк и-1Я электродного сосуда.

Нрибор построе г по дифференциальной комненсациоиной (нулевой) схеме и имеет два аналогичных электрических контура I и П. Контур I содержит электродный сосуд 1 с измеряемым )аствором, имеютцим сопротивление 1. , контур II -реостат ..

Нитанке прибора производится от сети переменного тока через сетевой трансфор1матор 3, а в полевых условиях и при отсутствии сети -от установленного в приборе компактпого лам 10Бого генератора 4, собранного по обычной схеме и работающего от сухих батарей, Е зависимости от величины . изл;еняется сила тока в контуре I; переме ный ток выпря.-,:ляется в обоих контурах одинаковьми сухими (медиозакисными) выпрямителями 5, собранными по MOCTITKO№ 97405

вой двухполупериодной схеме. Наличие разностного тока между мостиками определяется магнитно-электрическим прибором-нзльгальванометром 6.

Процесс измерения сводится к балансировке дифференциальной схемы с исковым сопротивлением R., ири номощи реостата 2 до достижения нулевого показания гальванометра 6. Отсчет производится по шкале реостата 2.

Для упрощения пользования прибором в хозяйственных условиях необходимо наличие шкалы, градуированной непосредственно в процентах солесодержапия. Зависимость сонротивления электродного устройства от солесодержания S выражается уравнением:

Для получения более равномерной шкалы в процентах содержания солей предлагается функциональный реостат, удовлетворяю1 ,,,,

щни уравнению: а, где у -угол поворота реостата. К

Из сопоставления указанных двух уравнений получаем в момент уравновешенности, т. е. при , . Эта формула показывает, что шкала прибора равномерна: каждому проценту солесодержания соответствует одинаковый угол шкалы. Для того,

чтобы реостат удовлетворял уравнению -„-г-/{f, его каркас изготавливливается переменной высоты в соответствии с этим уравнением. Форма кривой такого каркаса показана на фиг. 2.

Для определения электропроводности суспензий исследуемой почвы, приготовленных с водой различного качества (недистиллированной, колодезной, водопроводной, речной и т. п.) в схему прибора (фиг. 1) параллельно переменному сопрогивлению -реостату 2 (контур li) включено второе сопротивление -реостат 7 для введения -поправки на проводимость воды. Максимальное сопротивление реостата подбирают, исходя из электропроводности, соответствуюш,ей (при применении определенного электродного устройства) минимальному солесодержанию, которое должно быть уловлено прибором (например ,01%); минимальное сопротивление реостата 7 равно максимальлому сопротивлению реостата 2.

Определение солесодержании почв и грунтовых вод производят следуюш,им образом.

Вначале измерения сосуд / заполняют водой, используемой для приготовления суспензии, и при отключенном реостате 2 (выключатель 8 разомкнут, а выключатель 9 замкнут) определяют с помош;ью реостата 7 электропроводность воды La . Зате.м сосуд 1 заполняют почвенной суспензией, вводят в контур II реостаты 2 и 7 и измеряют сопротивление R: , используя только реостат 2 и не трогая движка реостата 7.

Если через R:, и L обозначить соответственно сопротивление И электропроводность суспензии в электродном сосуде, и L сопротивление и электропроводность воды, определенные реостатом 7, а RC и с -слагающие суммарных сопротивления и электропроводности, обусловленные солями, содержаш;имися в растворе, то в мо. 11,1.,,, мент равновесия будем иметь:; - -1-п

Из последнего уравнения видно, что на шкале реостата 2 отмечает. ся электропроводность Lc независимо от величинное ; следовательно,

о .П

.

t XAsAc

прибор показывает содержание солей в водной сзспензин незабисамо от качества воды, использованной для её приготовления. Показания прибора останутся правильныл;и и в том случае, когда /.., больше максимального сопротивления реостата 7, например при использовании дистиллироваииой воды. В этом случае движок этого реостата перейдет на холостой контакт 10, и реостат 7 не будет вносить никаких коррективов в измерение электропроводности.

Влияние температуры суспензии легко учитывается введением температурной поиравкп, так как электропроводность раствора (при неизменном составе) изменяется линерию с температурой. Для почвенной суспензии рекомендуется поправка 29-6 электропроводности на 1°.

Электродный сосуд прибора представляет собой стакан // из органического стекла, в которыГ; запрессованы заподлицо с внутpeiiHeii его поверхностью два угольных (графитовых) электрода /2, противопололсно расположенные. Вкладыш 13 в нижней части стакана быть введен в его внутреннюю полость на ббльшую или меньшую высоту, чем достигается простая регулировка величины „ПОСТОЯННО сосуда .

изобретения

1.Прибор для измерения солесодержания почв и грунтовых вод. по их электропроводности, выполненный по дифференциальной схеме с двумя контурами и двухполупериодным выпрямлением тока в каждом контуре, в один из которых включен электродньп сосуд, а во второй-переменное сопротивление для балансировки дифференциально схемы, отличающийся тем, что параллельно переменному сопротивлению второго контура включено второе сопротивление для введения поправки на проводимость воды, в случае использования недистиллированной воды для приготовления суспензий исследуемо почвы.

2.Прибор по п. 1, отличающийся тем, что электродный сосуд выполнен в виде стакана из органического стекла, в который заиодлипо с внутренней поверхностью запрессованы два электрода, противоположно расположенные.

№ 97405

.. гт

1 i

1 .