Тензиометры и тензиостаты. Назначение и принципы работы
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Метод тензиометров, как правило, полевой.

Приборы, используемые при этом методе, разделяют на тен-зиометры и капилляриметры. В тензиометрах керамический дат­чик находится в нижней части прибора в форме свечи, цилиндра или треугольной призмы. Датчик подсоединяется к измери­телю—манометру или вакуум-манометру. Свободная вода из тензиометра поступает в почву до тех пор, пока не наступит рав­новесие между нею и почвенной влагой. Капилляриметры рабо­тают при создании в них давления или разрежения. В поле удобнее пользоваться тензиометрами, а в лабораторных усло­виях капилляриметрами.

Тензиометры выпускаются промышленностью, но их легко изготовить, имея керамические датчики.

Основная характеристика датчика — давление барботирова­ния (проскок воздуха). Для проверки датчика его увлажняют, подключают к линии сжатого воздуха и, опустив в воду, уста­навливают по манометру давление, при котором из него проска­кивают пузырьки воздуха. Давление барботирования должно отвечать воздухопроводимости датчика и быть не менее 1 мл/мин при перепаде давлений в 98 кПа.

В качестве измерителя давления используют ртутный мано­метр или вакуумметр. При этом необходимо иметь стеклянные капилляры диаметром 1—1,5 мм, вакуумные шланги, пробки ре­зиновые, корковые и другие мелкие детали.

В связи с тем, что в одной точке исследования устанавлива­ется несколько тензиометров, необходимо защитить ртутные ма­нометры от повреждения путем конструкции соответствующих блоков (Корчунов и др., 1960) или ящиков.

Глубина погружения датчиков тензиометров зависит от за­дачи исследования. Их устанавливают в центре генетических го­ризонтов с учетом глубины залегания корней. Хотя тензиомет­рами можно измерять давление на глубине до нескольких мет­ров, используются они главным образом до глубины 1 м.

Тензиометр имеет чисто теоретический предел измерений. Так как в приборе создается разрежение, то оно не может быть ниже 1000 см водн. ст., или примерно одной атм. Это абсолютный вакуум, который получить даже теоретически невозможно. Практический же

предел работы тензиометра – разрежение около 800 см водн. ст. В этой области среди тонких и тончайших пор фильтра всегда обнаруживается группа пор с большим диаметром, в которой капиллярные силы не в состоянии выдержать такого разрежения. Эти поры опустошаются, через них массовым потоком начинает проходить воздух. Как следствие прибор разгерметизируется и выходит из строя. Итак, область определения тензиометра от 0 до –800 см водн. ст.

Существует много модификаций такого рода приборов-капилляриметров. Одна из них – тензиостаты, или песчано-каолиновые пластины. Эти приборы широко распространены в гидрофизических лабораториях, их главное преимущество – высокая производительность.

Основная идея такого рода приборов – не регулировать разрежения в подмембранном пространстве, сделать его постоянным и создать ряд таких пластин с постоянно поддерживаемыми разрежениями. Причем для небольших разрежений порядка 10 – 30 см водн. ст. можно использовать в качестве пластин песчаные слои, при более высоких смесь песка с каолином, а при разрежениях 300–500 см водн. ст. чисто каолиновые пластины с тонкими порами. На такие столы можно поочередно устанавливать почвенные образцы, всякий раз их взвешивая после достижения равновесия на каждой из пластин. Зная конечную влажность и потерю влаги на каждом из этапов достижения равновесия, можно рассчитать влажность для соответствующих константных давлений влаги и получить точки для построения ОГХ. Так получают равновесные пары значений давление–влажность для капиллярной (или капилляриметрической) части ОГХ: от 0 до –800 см водн. ст., соответственно для pF от близкого к 0 до 2.9.

 

Дата: 2019-03-05, просмотров: 406.