Полевой кальциметр буслакова

 

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4835847/15 (22) 25,04.90 (46) 30.07.92, Бюл. N 28 (75) Л.Н.Буолаков (56) Рекомендации по определению качества внесения химических мелиорантов почв.

М,, Колос, 1982, Агрохимические методы исследования почв, М,: Наука, 1975, с.25 — 26. (54) ПОЛЕВОЙ КАЛЬЦИМЕТР БУСЛАКОВА (57) Использование: инструментальное определение фактической дозы и качества расИзобретение относится к области сельскохозяйственного производства и может быть использовано для определения доз и степени неравномерности рассева известковых удобрений и других средств химизации, содержащих карбонаты, в полевых условиях с целью получения экспресс-информации о качестве работы разбрасывателей удобрений и своевременной их регулировки, !

1звестно устройство в виде комплекта противней, используемых для инструментального определения степени неравномерности-рассева минеральных удобрений и отклонения от установленной дозы внесения. В качестве показателя степени неравномерности рассева удобрения принимают коэффициент вариации, рассчитываемый по совокупности показателей количества материала, попавшего на противни, располагаемые ча удобряемом поле по определенным схемам между смежными проходами разбрасывателей, Для определения количества материала с каждого противня используют мерные цилиндры, принцип работы которых основан на использовании объемного метода измерений.. Ы 1750459 А1 (я)5 А 01 С 15/00, 23/02 сева минеральных удобрений с содержанием карбонатов. Сущность изобретения: полевой кальциметр имеет установленную над камерой разложения карбонатов заправочную емкость с поршневым дозатором раствора соляной кислоты, камеру разложения карбонатов в виде цилиндра, на наружной поверхности которого размещен с возможностью регулировки по высоте ограничитель погружения в почву, при этом внутреннее пространство камеры сообщено с измерителем давления посредством штока дозатора, 1 ил, Контроль повторяют 2 — 3 раза, после чего рассчитывают средние значения объема материала по каждому противню.

Одновременно с этим проводят определение объемной массы материала путем взвешивания определенного его объема (обычно 2-3 л) с помощью бытовых весов типа ВМБЦ-10. Объем емкости для взвешивания определяют предварительно с помощью воды и мерного цилиндра.

Полученные таким образом данные подвергают статобработке и определяют: по среднему весу удобрений на всех противнях— фактическую дозу внесения, а по среднеквадратичному отклонению от среднего— степень неравномерности их рассева.

К основным недостаткам использования комплектов противней относятся: большая трудоемкость (сбор данных для расчетов осуществляют два человека в течение 219 мин); громоздкость (в полевых условиях расставляются десятки противней с размерами Дх Ш х В =0 5м х0 5м хО 05м; применяют совок, воронки, весы, рулетку); неоперативность (результаты расчетов получают назавтра, что снижает действенность контроля качества работы разбрасывателей

1750459 удобрений из-за несвоевременных регулировок их в поле), Известен также прибор для определения карбонатов в почве па методу Голубева, взятый за прототип. В основу работы кальциметра И.Ф.Голубева положено измерение добавочного давления, получаемого от углекислого газа (СО ), выделившегося при взаимодействии 18 -ного раствора соляной кислоты (НС!) на содержащиеся в почве карбонаты, Прибор включает в себя, емкость для раствора соляной кислоты в виде тигелька, камеру разложения карбонатов в виде бутылки емкостью 125„.150 мл с каучуковой пробкой, имеющей металлическое кольцо, которое ограничивает погружение пробки в бутыль до определенной глубины, .Бутыль соединяется с ртутным манометром резиновым шлангом, Определение карбонатов в почве сводится к следующему. Навеску почвы or 1 до

5 г (в зависимости от ожидаемого содержания карбанатов в почве) помещают в бутыль прибора. Затем в тигелек наливают 5 мл

18 -ного НС! и тоже поглощают в бутыль.

При открытом кране бутыль плотно закрывают пробкой (по металлическое кольцо) и, закрыв кран, изолируют прибор от воздуха, а следовательно, и от атмосферного давлени, Потом наклоняют бутыль до опрокидывания тигелька, При этом раствор НС! выливается и приходит в соприкосновение . с почвой. Вследствие разложения карбонатов соляной кислотой в банке образуется добавочное давление, которое поднимает столб ртути на ту или иную высоту в зависимости от содержания карбонатов в почве, Когда ртуть в трубочке перестанет подниматься, прои".âîäÿò отчет.по шкале.

Недостатки прототипа следующие, Емкость для раствора соляной кислоты, представляющая собой тигелек, помещаемый в стеклянную бутыль {камеру карбонатов), позволяет подавать жидкий реагент только разовой порцией, причем всякий раз вставляется через горло бутылки вручную с соблюдением осторожности, Навеска почвы, просушенная до постоянного веса при температуре 105 С, завешивается на аналитических весах и также всякий раэ вручную вкладывается в камеру разложения карбонатов, Вручную осторожно производят опрокидывание тигелька с жидким реагентомв стеклянной бутыли, После каждого определения карбонатон в порции почвы приходится вынимать тигелек и вымывать из стеклянной бутыли разжиженную кислотой почву в вытяжном шкафу. Такой прибор невозможно использовать в полевых условиях, Одно определение длится 10...15 мин.

Кроме того, функциональные возможности прибора ограничены. Так при определении высоких доз удобрений (например известняковой муки с содержанием карбонатов

5 85 и более) шкала прибора должна иметь высоту более десяти метров;

Цель изобретения — снижение трудоемкости измерений в полевых условиях.

Предлагаемое изобретение имеет сле10

50

55 тов. Конструктивно он представляет собой также цилиндр с двумя внутренними расточ15

30 дующие отличительные (от прототипа) признаки. Емкость для раствора соляной кислоты установлена над камерой разложения карбонатов и снабжена поршневым дозатором; камера разложения карбонатов выполнена в виде цилиндра, на наружной поверхности которого размещены с возможностью регулировки по высоте ограничитель погружения в почву, при этом внутреннее пространство камеры сообщено с измерителем давления посредством штока дозатора. Такое устройство кальциметра позволяет, во-первых, подавать жидкий реагент многократно и полуавтоматически; вовторых избежать ручной закладки почвы с удобрениями в камеру разложения карбонатов и ее промывки, оставляя почву на место при подъеме кальциметра; в-третьих, производить замеры добавочных давлений практически при любых дозах внесения удобрений. При этом время одного измерения в полевых условиях сокращается в 7...10 раз, На чертеже схематично изображен полевой кальциметр, Полевой кальциметр содержит емкость t, поршневой дозатор 2, камеру 3 разложения карбонатов, измеритель давления 4, пружину 5, полый шток 6, поршень 7 дозатора, запорный клапан 8, ограничитель 9 и крышку 10. Емкость 1 предназначена для размещения раствора соляной кислоты и выполнена в виде полого цилиндра, являющегося корпусом полевого кальциметра. На верхнем торце цилиндра нарезана наружная резьба, на которую навинчена крышка

10, В нижний торец цилиндра плотно ввинчен дозатор 2, который является одновременно дном цилиндра и дном камеры 3 разложения карбонатов, выполненной в виде повернутого стакана, Дозатор 2 предназначен для порционной подачи раствора соляной кислоты из емкости 1 в камеру 3 разложения карбонаками, Дозатор 2 поршневого типа и полуавтоматического действия: при нажатии сверху на измеритель давления 4 пружина 5 сжимаешься и шток 6 движется вниз вместе с закрепленными на нем поршнем 7дозатора

1750459 запорной клапан, Шток расположен на одной оси с емкостью 1 и камерой 3, проходя,50 внутри их полостей

Поршень 7 дозатора предназначен для отсечки и подачи порции раствора соляной кислоты из емкости 1 в камеру 3, Он представляет собой цилиндрическое кольцо с фаской на нижнем торце и с радиальными резьбами отверситями под фиксаторы, которыми он закрепляется на штоке 6. Высота установки поршня на штоке определяется условием заполнения расточек дозатора 2 и запорным клапаном 8, который при этом открывается (как показано на чертеже пунктиром), а поршень 7, входя в верхнюю расточку дозатора 2, отсекает порцию раствора соляной кислоты и впрыскивает ее через нижнюю расточку меньшего диаметра в камеру 3 разложения карбонатов, при снятии усилия на измеритель давления пружина ворзвращает шток в исходное положение.

Камера 3 разложения карбонатов представляет собой повернутый стакан, Дном его служит торец дозатора с наружной резьбой, на которую плотно навинчена цилиндрическая часть стакана с заостренной . изнутри торцовой частью. На наружной поверхности стакана имеетСя резьба, на которую навинчен ограничитель 9. При вдавливании заостренного торца в почву до ограничительного кольца образуется замкнутое пространство, соединенное полым штоком 6 с измерителем давления 4.

Измеритель давления 4 предназначен для измерения добавочного давления газов, выделяющихся в камере разложения карбонатов при впрыске раствора соляной кислоты на находящиеся на поверхности почвы карбонаты.

В качестве его используется заводской манометр, Пружина 5 предназначена для удержания запорного клапана 8 в закрытом состоянии и для автоматического возврата штока 6 в исходное положение после снятия усилия нажатия, необходимого для впрыска раствора соляйой кислоты в камеру разложения карбоната. Она надета на верхнюю часть штока 6 и постоянно находится в предварительно сжатом состоянии, опираясь нижним концом на крышку 10, а верхним— в штуцер манометра 4.

Шток 6 выполняет роль герметичного соединительного звена между камерой разложения карбонатов 3 и измерителем давления 4, а.также роль штока для привода в действие поршня дозатора 7 и запорного клапана 8. Конструктивно он представляет собой трубку с внутренней резьбой на верхнем конце под штуцер манометра и с наружней резьбой на нижнем торце под

35 раствором соляной кислоты, Зазор между верхним торцом дозатора.2 и нижним торцом поршня 7 равен 5 мм, Запорный клапан 8 предназначен для герметичного удержания раствора соляной кислоты в емкости 1 и для выпуска порций его при очередном измерении, Он выполнен в виде усеченного полого конуса, навинчиваемого герметично на нижний торец штока

6. В закрытом состоянии конусная поверхность клапана прижата к фаске нижней цилиндрической расточки дозатора 2 с силой предварительно сжатой пружины 5. При открытии клапан уходит вниз, как показано на рисунке пунктиром.

Ограничитель 9 предназначен для ограничения глубины вдавливания заостренных кромок камеры 3 в почву. Он представляет собой кольцо с резьбой на внутренней цилиндрической поверхности. Устанавливается ограничитель на цилиндрической части камеры с возможностью регулирования по высоте, которая зависит от плотности почвы: плотность почвы больше, высота установки ограничителя от острых кромок меньше и наоборот.

Крышка 10 предназначена для закрытия емкости 1 сверху. Она представляет собой колпачок, навинчивающийся на верхний торец цилиндрйческой емкости 1. Кроме внутренней резьбы крышка имеет три отверстия: одно центровое под шток, второе для заливки раствора соляйой кислоты в емкость 1 и третье для выпуска и впуска воздуха во время заполнения емкости и при опорожнении ее.

Полевой кальциметр работает следующим образом, Заостренный торец камеры 3 разложения карбонатов вдавливают в почву до ограничителя-регулятора 9 (как показано на рисунке), При этом находящиеся на поверхности минеральные удобрения с содержанием карбонатов изолируются от окружающей среды (они как бы автоматически попадают в камеру 3 реакции).

Затем нажимают на манометр 4, в результате чего пружина 5 сжимается и шток бдвижется вниз вместе с закрепленными на нем поршнем 7 и запорным клапаном 8, При этом поршень 7. входя в расточку дозатора

2, отсекает и впрыскивает через открытый конусный клапан жидкий реагент на удобрения, содержащие карбонаты. В результате их взаимодействия в камере 3 выделяется углекислый газ, который создает давление и и днимается по внутренней полости штока

6 к измерителю давления 4, на шкале которого определяют количество удобрений на данном участке удобренного поля. Затем по данным системных замеров вычисляют

1750459 среднюю дозу внесения и степень неравномерности рассева удобрения по поверхности почвы.

Пример конкретного выполнения устройства, 5

Емкость 1 для раствора соляной кислоты изготовлена из винипластовой трубы диаметром 63 мм и длиной 400 мм. На верхнем конце трубы имеется наружная резьба под крышку, на нижнем конце ее сделана внут- 10 ренняя резьба, по которой ввинчивается дозатор 2.

Шток 6 изготовлен также из винипластовой трубки диаметром 20 мм и имеет длину 500 мм, На верхнем и нижнем торцах 15 трубки нарезана резьба для крепления соответственно переходника под манометр 4 и конусного запорного клапана 8. Пружина

5 удерживает клапан 8 в закрытом состоянии и предохраняет утечку раствора соля- 20 ной кислоты из емкости 1. На штоке 6 на уровне верхней кромки дозатора закреплен . поршень 7, который при сжатии пружины 5 входит в цилиндрическую расточку дозатора 2, отсекает находящуюся в ней дозу рас- 25 твора соляной кислоты и затем .впрыскивает ее в камеру разложения карбонатов через открывшийся при сжатии пружины клапан 8;

Камера 3 разложения карбонатов изго- 30 товлена из стальной трубы диаметром 63 мм и имеет длину 185 мм. В верхнем торце трубы нарезана внутренняя резьба, которой камера навинчивается на выступающий из данной части емкости 1 дозатор 2. На ниж- 35 нем торце камеры нарезана наружная резьба для установки на высоте 10...25 мм (в зависимости от плотности почвы) ограничительного кольца 9 из винипласта, диаметр которого 250 мм. Нижний торец изнутри камеры заострен, поэтому легко входит в почву при нажатии ногой на ограничительное кольцо 9, Технико-экономические показатели, По сравнению с используемым в насто.ящее время комплектом противней изобретение легче в 5 раз (весит 3 кг), производительнее в 7...10 раз (1 человек производит определение фактической дозы внесения и неравномерности рассева удобрений эа 50...60 мин.,Ф о р м у л:а и з о б р е т е н и я

Полевой кальциметр, содержащий ем- . кость для раствора соляной кислоты, камеру разложения карбонатов и измеритель добавочного давления в камере, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости измерений в полевых условиях, емкость для раствора соляной кислоты установлена над камерой. разложения карбонатов и снабжена поршневым дозатором, камера разложения карбонатов выполнена в виде цилиндра. на наружной поверхности которого размещен с возможностью регулировки по высоте ограничитель погружения в почву, при этом внутреннее пространство камеры соединено с измерителем давления посредством полого штока поршневого доэатора, 1750459

Заказ 2628 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Редактор Т. Пилипенко

Составитель Л. Буслаков

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова