Тензиометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистических

Веспублик

< >941885 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110280 (2 ) 2882609/25-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 070782 Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 070782

)$)j+ gg 3

601 М 7/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

133) УДК 5з2, ° 631 (088. 8) (72) Авторы изобретени я

С.А.Гаврилов, Ю.Г.Головченко и Г.И.Голуб

Украинский государственный головной проектноиэыскательский и научно-исследовательский институт Укргипроводхоэ (71 ) Заявитель (54) ТЕН3Н0МЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения всасывающего давления почвы и может быть использовано при проведении различных гидрофизических исследований почв.

Известны устройства для измерения всасывающего давления почвы, содержащие пористый зонд, измерительную камеру, вакуумметр и соединительные трубки, которые герметично соединены между собой и заполнены водой (1 ).

Известен также тенэиометр, содержащий полый пористый зонд, измерительную камеру, к которой подсоединен зонд, вакуумметр, подключенный к измерительной камере, и трубку, соединяющую зонд с измерительной камерой (2).

Недостаток устройства состоит в том, что рабочая полость, заполненная водой, изолирована от измерительной камеры и поэтому газ, проникающий в полость из почвенной атмосферы через поры зонда и выделяющийся из воды в виде пузырьков, не может быть удален беэ нарушения процесса измерения. По мере скопления. rasa в полости тензиометра вода из тензиометра через поры зонда переходит .в исследуемую почву, изменяя ее влажность, что приводит к внесению но-. грешности. В случае иссушения даже части пор зонда, тензиометр становится неработоспособным. Кроме того, по мере накопления газа в полости тенэиометра, жесткость измерительной системы уменьшается иэ-за сжимаемости газа, и тенэиометр становится все более инерционным.

Цель изобретения — повышениЕ точности и автоматизации определений всасывающего давления почвы.

Поставленная цель достигается тем, что тенэиометр снабжен уровнемером, установленным на трубке, и дроссе- . лем, соединяющим измерительную камеру с атмосферой и подключенным к уровнемеру. При этом уровнемер выполнен в виде поплавка, помещенного в трубку, и расположенных соосно напротив друг друга с обоих сторон :.трубки с поплавком осветителя и фотоэлемента.

При этом тензиометр снабжен реверсивным двигателем, соединенным с дросселем, и сервоусилителем, соединяющим фотоэлемент уровнемера с дви-. гателем.

На чертеже изображен продольный

ЗО р„реэ

941885

Тенэиометр содержит пористый зонд

1, измерительную камеру 2 и расположенный между ними нуль-индикатор уровня воды, включающий фотодиод 3, лампочку 4 подсветки, прозрачную камеру 5, заполненную водой до уровня фотодиодов 3, и поплавок 6, Измерительная камера 2 с вакуумметром 7 подключается к вакуумной линии через штуцер 8, а также сообщается с атмосферой через управляемый дроссель, состоящий из конусной иглы 9, входящей в конусное отверстие крышки 10 измерительной камеры 2 и имеющей хвостовик с резьбой, находящийся в неподвижной гайке 11 и связанный с валом реверсивного электродвигателя

12. Электродвигатель 12 электрически связан через сьетоусилитель 13 с нуль-индикатором уровня воды.

Тенэиометр работает следующим образом.

При введении пористого зонда 1, заполненного водой,. в почву, почва начинает отсасывать вОду через поры зонда. При этом уровень воды в прозрачной камере 5 нуль-индикатора начинает опускаться вместе с поплавками 6, освещенность фотодиода 3 увеличивается, из выхода нуль-индикатора появляется сигнал команды на уменьшение сечения дросселя, который уси- () ливается светоусилителем 13 и подается на реверсивный электродвигатель

12. Электродвигатель начинает вворачивать иглу 9 в конусное отверстие крышки 10 измерительной камеры 2, се- З5 чение дросселя уменьшается, поступление воздуха в измерительную камеру также уменьшается (при постоянной производительности вакуумного насоса, подключенного к вакуумной линии), и 4О в результате давление в измерительной камере 2 и в прозрачной камере 5 нуль-индикатора над поверхностью воды,также уменьшается до тех пор, пока не, компенсируется. давление, созда- ваемое сосущей силой почвы, и уровень воды с поплавком 6 не возвратится в исходное (нулевое) положение. Сигнал на выходе нуль-индикатора становится равным нулю, и электродвигатель 12 останавливается. При этом давление в измерительной камере компенсационного тензыометра, равное всасывающему давлению почвы, измеряется с помощью вакуумметра 7.

При уменьшении сосущей силы почвы компенсационный тензиометр работает аналогичным образом, с той разницей, что в этом случае уровень воды Поднимается, сечение дросселя увеличивается и давление в измерительной камере также увеличивается до тех пор, пока не уравновесит новое значение всасывающего давления.

Скапливающийся в воде в виде пузырьков газ свободно выходит из воды и выводится в процессе измерения из рабочей полости компенсационного тензиометра через вакуумную линию.

В качестве нуль-индикатора в предлагаемом компенсационном тензиометре может быть использован какой-либо другой преобразователь уровня воды и . согласованный с ним исполнительный орган. формула изобретения

1. Тензиометр, содержащий полый пористый зонд, измерительную камеру, к которой подсоединен зонд, вакуумметр, подключенный к измерительной камере, и трубку, соединяющую зонд с измерительной камерой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации определений всасывающего давления почвы, он снабжен уровнемером, установленным на трубке, и дросселем, соединяющим измерительную камеру с атмосферой и подключенным к уровнемеру.

2. Тензиометр по п.1, о т л и ч аю,шийся тем, что уровнемер выполнен в виде поплавка, помещенного в трубку, и расположенных соосно напротив друг-друга с обеих сторон трубки С попларком осветителя и фотоэлемента.

3. Тензиометр по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что он, снабжен реверсивным двигателем, соединенным с дросселем,с сервоусилителем, соединяющим фотоэлемент уровнемера с двигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство Р 82596, кл. G01 Н 7/10, 1949.

2.Глобус A.М. Экспериментальная геофизика почв, Гидрометеиздат, 1969, с.155-157.

Составитель А.Тарасов

Редактор Н.Пушненкова Техред К.Мыцьо Корректор А.Дзятко

Заказ 4828/33 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4