Устройство для измерения динамического действия дождя на почву

Авторы патента:

G01N33/24 - грунтов (G01N 33/42 имеет преимущество)

A01G25/00 - Орошение садов, полей, спортивных площадок и т.д. (специальные устройства для внесения жидких удобрений A01C 23/00; разбрызгивающие сопла B05B; самотечные оросительные системы, открытые оросительные каналы E02B 13/00)

Владельцы патента RU 2518744:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет природообустройства" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для измерения динамического действия дождя на почву. Устройство включает корпус, пористую измерительную пластину, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, электрически связанными с прибором индикации. Новым является то, что боковая внутренняя поверхность корпуса снабжена микроячейками, гидравлически связанными между собой и заполненными полиакриламидом. Достигается возможность измерения динамического действия на почву дождя с добавками полиакриламида, за счет наличия микроячеек, заполненных полиакриламидом. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оценки опасности водной эрозии.

Известно множество устройств измерения динамического действия дождя на почву (Методы исследования водной эрозии почв. - Кишинев: 1976. - С.129-136) и (Гидротехника и мелиорация. - 1983. - №7. - С.21-23).

Устройства включают измерительную пластину, которая фиксирует динамическое давление капельного потока жидкости.

Недостаток известных устройств - низкая точность измерений. Плоская плотная поверхность измерительной пластины отличается от пористой поверхности почвы, что вносит погрешность в результаты измерений.

Наиболее близким по цели и совокупности существенных технических признаков к предлагаемому техническому решению является устройство для измерения динамического действия дождя на почву, включающее корпус, пористую измерительную пластину, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, описанное в АС СССР 1362418, опубликованное 30.12.1987, бюл. №48.

Недостаток известного устройства - ограниченные функциональные возможности при измерении динамического действия на почву дождя с добавками полиакриламида.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что боковая внутренняя поверхность корпуса снабжена микроячейками, гидравлически связанными между собой и заполненными полиакриламидом.

Корпус является каркасом для соединения деталей устройства. Он ограничивает с боковых сторон замкнутую полость. Пористая пластина с порами, заполненными водой, моделирует пористое пространство поверхности почвы. При попадании капель в поры измерительной пластины в пористой влаге возникает гидродинамическое давление, которое деформирует эластичный экран. Деформацию экрана фиксируют датчики и отображает прибор индикации. Внутренняя боковая поверхность корпуса снабжена микроячейками. Средний диаметр микроячеек составляет от 2 до 5 мм. При диаметре менее 2 мм повышается трудоемкость равномерного заполнения полиакриламидом микроячеек. При диаметре микроячеек более 5 мм повышается вероятность стекания полиакриламида к основанию корпуса. Глубину ячеек принимают не менее 3 мм. При меньшей глубине ячейки повышается вероятность стекания полиакриламида. Ячейки просечками стенок гидравлически связаны между собой. Это обеспечивает равномерное распределение полиакриламида по поверхности корпуса. Микроячейки заполнены полиакриламидом в гелеобразном состоянии. Полиакриламид, постепенно растворяясь в воде, заполняющей поры измерительной пластины, создает раствор, соответствующий каплям дождя с добавками полиакриламида.

Конструкцию устройства поясняет фигура. На фиг. показан разрез устройства для измерения динамического действия дождя на почву. В корпусе 1 установлена пористая измерительная пластина 2, поры которой заполнены водой 3. Внутренняя боковая поверхность корпуса 1 снабжена микроячейками 4, которые заполнены полиакриламидом 5. Нижняя поверхность пористой пластины 2 снабжена эластичным экраном 6, на котором закреплены датчики 7, электрически связанные с прибором индикации 8.

Устройство работает следующим образом. Заполняют микроячейки 4 полиакриламидом 5. Поры пористой измерительной пластины 2 заполняют водой 3. Полиакриламид 5 поступает в воду 3 и создает раствор, соответствующий каплям дождя с добавками полиакриламида. Его помещают в капельный поток дождя с добавками полиакриламида жидкости (на фиг. не показан). Пористая пластина 2 размещается перпендикулярно оси капельного потока жидкости. Капля дождя ударяет в пору. В поровой жидкости 3 формируется гидроударное давление, которое деформирует эластичный экран 6. Датчики 7 фиксируют величину деформации эластичного экрана 6 и передают информацию на прибор индикации 8.

Величина деформации пропорциональна величине динамического действия капельного потока на почву. Устройство измерения тарируют по интенсивности твердого стока со стоковых площадок для капельных потоков жидкости с различной интенсивностью и крупностью капель.

Пористую пластину выполняют из водопрочного материала: полимеров, композитов, цементного камня, Толщину пористой измерительной пластины принимают от 3 до 8 мм. Площадь пористой пластины принимают не менее 10 см². При меньшем размере пластины увеличивается продолжительность измерений. В качестве эластичного экрана применяют белую резину толщиной не менее 300 микрон. Продолжительность измерений принимается от 6 до 10 мин. Сокращение периода измерений менее 6 мин снижает точность измерений из-за недостаточного числа капель, попадающих на пластину. Увеличение продолжительности измерений более 10 мин увеличивает затраты труда, без повышения точности измерений. Корпус устройства выполняют из твердого полимерного материала, например поликарбоната. При штамповке на внутренней боковой поверхности корпуса создают микроячейки, гидравлически связанные между собой просечками стенок.

В качестве датчиков используют тензорезисторы, прибора индикации - тензостанцию.

По сравнению с аналогом предложенное устройство обеспечивает измерение динамического действия на почву дождя с добавками полиакриламида, за счет наличия микроячеек, заполненных полиакриламидом.

Устройство для измерения динамического действия дождя на почву, включающее корпус, пористую измерительную пластину, поры которой заполнены водой, эластичный экран с датчиками, электрически связанными с прибором индикации, отличающееся тем, что боковая внутренняя поверхность корпуса снабжена микроячейками, гидравлически связанными между собой и заполненными полиакриламидом.

Изобретение относится к области экологии, в частности к способам выявления признаков природных катастроф, и может найти применение при оценке опасности поражения территорий.

Способ определения коэффициента фильтрации грунта // 2513849

Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства и предназначено для определения коэффициента фильтрации плывунного грунта в зоне распространения подзолистых почв.

Способ установления величины изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях // 2513837

(57) Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства и предназначено для определения величины изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях.

Способ контроля дыхания почвы в посеве // 2507517

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для контроля дыхания почвы в посеве. Для этого выполняют выбор в посеве контролируемого участка и его подготовку, процедуру контроля дыхания почвы на выбранном в посеве контролируемом участке путем измерения величины накопления (убыли) газообразного дыхательного субстрата CO2 (O2) в герметичной камере, которой накрывают контролируемый участок.

Способ комплексной оценки экологического состояния почв // 2501009

Изобретение относится к области экологии и предназначено для оценки экологического состояния почв. Отбирают пробы незагрязненной фоновой почвы и загрязненной тяжелыми металлами или нефтью и нефтепродуктами и для каждой пары образцов почв определяют численность аммонифицирующих бактерий, численность микроскопических грибов, обилие бактерий рода Azotobacter, активность каталазы, активность инвертазы, всхожесть редиса.

Способ определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя // 2498014

Изобретение относится к строительному производству и предназначено для определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя. Способ определения морозного пучения грунта при промерзании сезоннопротаивающего слоя включает бурение скважины перед началом его промерзания, отбор образцов грунта, измерение глубины сезонного протаивания ξ, определение на образцах плотности сухого грунта ρd,th.

Способ дистанционного определения деградации почвенного покрова // 2497112

Способ дистанционного определения деградации почвенного покрова. Способ включает зондирование подстилающей поверхности, содержащей тестовые участки многоканальным спектрометром, установленнЫм на аэрокосмическом носителе с одновременным получением изображений на каждом канале; расчет методом зональных отношений амплитуд сигналов в каналах частных индексов деградации, а именно процентного содержания гумуса (Н), индекса засоленности (NSI) и индекса влагопотерь (W); определение интегрального показателя деградации D по многопараметрической регрессивной зависимости, вида: D = ( H 0 H ) 1,9 ⋅ ( N S I N S I 0 ) 0,5 ⋅ ( W 0 W ) 0,3 пересчет значениЙ пикселей яркости изображений в масштабе вычисленного показателя деградации каждого пикселя; выделение контуров их результирующих изображений с установленными градациями степени деградации.

Способ получения образцов грунта ненарушенной структуры // 2494396

Изобретение относится к исследованию прочностных характеристик грунтов, а именно к получению почвенных и грунтовых проб определенных размеров ненарушенной структуры.

Способ установления величины пирогенного изменения мощности слоя торфа на участке мелиорируемых земель // 2491547

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для установления величины пирогенного изменения мощности слоя торфа на мелиорируемых землях. .

Способ определения токсичности почв // 2490630

Изобретение относится к области экологии и предназначено для определения токсичности почв. .

Способ возделывания перца сладкого в системе капельного орошения на пойменных слоистых супесчаных почвах // 2514307

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение макроудобрений, вспашку с оборотом пласта, ранневесеннее боронование, предпосадочную культивацию, выравнивание рельефа, высадку рассады в слой почвы, вегетационные поливы, междурядные уходы, подкормки, защиту растений и плодов от сельскохозяйственных вредителей и болезней и уборку урожая.

Способ очистки дренажного стока и устройство для его осущеcтвления // 2505486

Изобретение относится к очистке дренажного стока и может быть использовано для получения дополнительных объемов чистой воды для оросительной мелиорации. Предварительно в сбросном канале скашивают сорную растительность до уровня воды и оставляют ее для просушки.

Устройство для автоматического полива // 2498563

Изобретение касается устройства полива, приводимого в действие солнечной энергией. Устройство содержит сообщающиеся посредством трубопровода воздушную камеру и накопитель воды, который соединен с грузилом в одно целое.

Система капельного орошения для плодово-ягодных и лесных питомников // 2494610

Система капельного орошения для плодово-ягодных и лесных питомников включает гидравлически соединенные водоисточник (1), насосную станцию (6), фильтр, манометр (15), запорную арматуру, магистральный трубопровод, сеть распределительных (17) и поливных трубопроводов (18), капельницы.

Устройство для автоматического полива // 2492633

Изобретение относится к устройствам для автоматического полива растений. Устройство для автоматического полива содержит воздушную камеру (1) и накопитель воды (2) с введенными в него впускным концом сливного трубопровода (5) и выпускным концом всасывающего трубопровода (4), сливной конец сливного трубопровода установлен выше уровня свободной поверхности источника водоснабжения (12), всасывающий конец всасывающего трубопровода опущен в источник водоснабжения.

Способ орошения // 2492632

Изобретение относится к мелиорации и может быть использовано для орошения парниковых и других сельскохозяйственных культур. Способ орошения осуществляется автоматически периодическими напусками воды.

Способ орошения земель с близким уровнем залегания минерализованных грунтовых вод // 2492631

Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает подачу на орошаемый участок воды поливной нормой, обеспечивающей увлажнение расчетного слоя почвы без стока оросительной воды в грунтовые воды.

Способ орошения риса // 2487530

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано на рисовых оросительных системах. .

Способ возделывания овощных культур при капельном орошении // 2485757

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к мелиорации. .

Способ сохранения водно-физических свойств почвы // 2485747

Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. .

Способ формирования водохранилищ на предгорных равнинах // 2523328

Изобретение относится к области экологии, охраны окружающей среды и рационального природопользования и может быть использовано для очистки речной воды, регулирования климата при засухе, а также способствует созданию запаса пресной воды для хозяйственных и бытовых нужд населения. Сущность технического решения заключается в том, что водохранилища глубиной 2,5-3 м, шириной 120-150 м, длиной 250-280 м, площадью зеркала воды 3-3,5 га формируют в междуречьях на берегах рек на расстоянии 150-200 м от основного русла. Водохранилища соединяют с руслом входными и отводными каналами. На дне водохранилищ располагают цеолитсодержащие глины - ирлиты слоем 10-15 см. Способ позволяет снизить уровень загрязнения речных вод, создать оптимальные климатические условия для жизнеобитания человека, растительного и животного мира, устойчивого развития береговых экосистем и в целом равнинных междуречных ландшафтов, одновременно обеспечивает запас экологически чистых пресных вод для хозяйственных, бытовых и других нужд населения.