SU1336997A1 - Измеритель влажности почвы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам влагометрии почвы в сельском хоз йстве и может быть использовано дл  контрол  влажности почвы и ее регулировани  в устройствах управлени  мелиоративными системами. Цель изобретени  - повышение точности измерений при посто нном диапазоне измер емой влажности независимо от глубины измерени . Измеритель влажности почвы содержит заполненный водой полый герметичный зонд тензиометра, образо ванный водопроницаемым телом 1 и корпусом 2. В корпусе 2 установлен измерительный упругий элемент - мембрана 3, отдел юща  полость зонда от полости дистанционной трубки 4. Трубка 4заполнена жидкостью и соедин ет зонд с упругим элементом - сильфоном 5регистрирующего устройства 6. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. (С

Description

11

Изобретение относитс  к средства влагометрии почвы в сельском хоз йсве и может быть использовано дл  ; контрол  влажности почвы и ее регулировани  в устройствах управлени  мелиоративными системами.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений при посто нном диапазоне измер емой влажности на глубинах до 9,8 м.

На чертеже представлена конструкци  измерител  влажности почвы.

Устройство содержит первичный датчик тензиометра в виде заполненного водой полого герметичного зонда, образованного водопроницаемым телом 1 и корпусом 2, в котором установлен измерительный упругий элемент мембрана 3, отдел ющий полость зонда от полости дистанционной трубки 4, заполненной жидкостью и соедин ющей зонд с измерительным упругим элементом - сильфоном 5 регистрирующего устройства 6.

Измеритель влажности почвы работает следующим образом.

При введении зонда в исследуемую почву под действием разности потенциалов почвенной влаги и воды зонда (сосущей силы почвы) происходит передвижение воды через водопроницаемое тело 1 до установлени  равновесного значени . В результате этого передвижени  измен етс  давление в полости зонда, под действием которого происходит деформаци  измерительной мембраны 3, котора -через жидкость, заполн ющую дистанционную трубку 4, передаетс  н а упругий элемент - сильфон 5 и регистрируетс  устройст- ,вом 6.

Таким образом, измеритехш влажности почвы работает по принципу тензиометра и осуществл ет косвенные измерени , при которых искомое значени влажности находитс  на основании известной зависимости между влажностью почвы и всасывающим давлением почвен . иой влаги. Измер емой (входной) величиной  вл етс  всасывающее давлени почвенной влаги, непосредственно св занной через водопроницаемое тело 1 с водой, заполн ющей зонд. Всасывающее давление почвенной влаги в устройстве с помощью измерите,льной мембраны 3 преобразуетс  в линейное перемещение , которое посредством несжимаемой среды (жидкости) ,, заполн 

ющей дистанционную трубку 4, передаетс  сильфону 5, св занному с регистрирующим устройством 6, Давление же

столба жидкости, заполн ющей дистанционную трубку, компенсируетс  упругими силами измерительной мембраны, имеющей соответствующую начальную деформацию . Поправка на это давление

посто нна в процессе всей работы

устройства и вводитс  путем установки пера регистрирующего устройства на нулевую отметку сразу после монтажа устройства на исследуемом объекте.

Повышение точности измерений в устройстве достигаетс  прежде всего тем, что полость зонда отделена от полости дистанционной трубки с помощью мембраны, благодар  чему проникающий

в зонд из атмосферы почвы газ не попадает в дистанционную трубку и высота столба жидкости, заполн ющей трубку, а следовательно, и поправка к показани м регистрирующего устройства , остаютс  неизменными. Уменьшаетс  и дополнительна  температурна  погрешность измерени , св занна  с расположением измерительной мембраны, жесткость которой значительно превышает жесткость сильфона, непосредст- венно в зонде, так как устран ютс  следующие основные причины возникновени  температурной погрешности: изменение объема среды, заполн ющей полости устройства, с изменением темпе

ратуры , окрухгающей среды и изменение (МОДУЛЯ упругости материала упругих

элементов с изменением температуры- окружающей среды.

Известно, что при разрежении, близком к -98 кПа, начинаетс  переход воды из жидкого состо ни  в газообразное (в частности хорошо известно, что с помощью насоса по этой причине невозможно одн ть воду с глубины более Юм) в св зи с чем диапазон измер емых давлений известных измерителей на основе тензиометров ограничен именно этой величиной.

В описанном измерителе предварительный нат г упругого элемента не вли ет на диапазон измерени , а лишь смещает нулевое положение пера регистрирующего устройства. Регулировку же нулевого положени  как правило осуществл ют путем коррекции рычажного механизма регистрирующего прибора.

313

Таким образом, -в предлагаемом устройстве столб жидкости (в данном случае можно использовать различные жидкости , так как они изолированы от полости зонда с помощью мембраны) в исходном состо нии опираетс  в нижней части на измерительную мембрану, создава  ее предварительный прогиб, а в верхней части находитс  под атмосферным или даже незначительном избыточном давлении, В этом положении перо регистрирующего устройства находитс  на нулевой отметке. Давление в зонде при этом равно атмосферному давлению,

В процессе работы устройства под действием всасывающего давлени  почвенной влаги в полости зонда создаетс  разрежение, измерительна  мембрана получает дополнительное перемещение , соответствующее измер емому давлению , которое посредством жидкости передаетс  сильфону и далее на перо регистрирующего устройства. Таким образом , в предлагаемом устройстве давление , создаваемое столбом жидкости, заполн ющей дистанционную трубку, предварительно компенсируетс  упругими силами измерительной мембраны и не входит в показани  устройства,Жидкость , заполн юща  трубку, при этом находитс  под действием избыточного давлени  в нижней части и под давлением , незначительно отличающимс  от атмосферного, в верхней части благодар  малой жесткости сильфона. Все это позвол ет сохранить диапазон измерени  всасывающего даблени  почвенРедактор Н, Слобод ник

Заказ 4062/2Тираж.627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

69974

ной влаги неизменным (-98 кПа) при различных глубинах заложени  зонда,

Таким образом.установка измерительного упругого элемента в зоне позвол ет полностью устранить недостат-. ки, присущие известным тензиометрам, и тем самым повысить точность измере10 ни . Кроме того, благодар  наличию мембраны компенсируетс  давление, создаваемое столбом жидкости в дис- тационной трубке, св зывающей зонд с регистрирующим блоком, что позвол ет

Claims (1)

1. g погружать зонд на любую глубину без уменьшени  диапазона измер емых величин . Формула изобретени 

   1,Измеритель влажности почвы, включающий тензиометр, гидравлически св занный трубкой с измерительным упругим элементом регистрирующего устройства , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений при посто нном диапазоне измер емой влажности независимо от глубины измерени , тензиометр снабжен мембраной, отдел ющей его вакуумную полость от трубки, заполненной рабочей жидкостью, а измерительный упругий элемент выполнен в виде сильфона с жесткостью не менее чем

   в 10 раз меньшей жесткости мембраны,

   2,Измеритель по п. 1, о т л и - чающийс  тем, что тензиометр выполнен погруженным в почву, а регистрирующее устройство установлено на поверхности.почвы.

   Составитель Г, Параев

   Техред Л.Олийнык Корректор А. Зимокосов

   Подписное