Устройство для исследования свойств почвогрунтов

 

ОП И САН-И:ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 22.!111971 (№ 1632010/30-15) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 28.Ч111.1973. Бюллетень

Lt,àòà опубликования описания 2.1.1974

М. Кл. G Oln 33/24

Государственный комитет

G0BBTR Министров СССР оа делам иэооретений и открытий

УДК 631.6:631.4(ОВВ.В) Автор изобретения

C. Г. Шахник

Карельский филиал АН СССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ

ПОЧВОГРУНТОВ

Изобретение относится к мелиорации и агрофи зике и может быть использовано для исследования свойств почвогрунтов.

Известно устройство для исследования свойств:почвогрунтов, имеющее пористый наконечник, выполненный в виде ребристого конуса, а в качестве измерительной системы применен поршень с индикаторной головкой.

Известны также устройства для определен ия влажности почвогрунтов электрическими методами — емкостным и методом сопротивлений. Однако эти устройства не дают точной регистрации характеристик электрического поля. При,рассмотрении процессов капиллярного подъема, увлажнения подсушенных почв и передвижен ия в них влаги исследуют почвогрунты с низким влагосодержанием. Для получения данных о режиме передвижения влаги по вертикали необходимо фиксировать динамику электропроводности по достаточно тон к им горизонтальным слоям почвогрунтов, чего не позволяют сделать известные устройства.

Для,повышения точности регистрации динамики характеристик электрического поля в различных слоях почвогрунтов в предлагаемом устройстве электроды датчика,выполнены,цилиндрическим и, один из которых коаксиально установлен внутри другого и разделен по высоте на отдельные изолированные секции, причем каждая секция соединена с измерительным прибором. На фиг. 1 показан вертикальный разрез по

5 оси цилиндрического электрода; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез по оси дифференциального электрода; на фиг. 4— функциональная схема блока управления и измерения.

10 Устройство состоит из дифференциального электрода 1, цилиндрического электрода 2 и блока 8.

Блок 3 соединен с дифференциальным электродом 1 многожпльньгм кабелем 4, à с Uè15 линдрическим электродом 2 — приводом 5.

Блок 8 включает в себя источник тока б, программно-временную 7 и релейно-поисковую 8 системы, измерительный регистрирующий прибор 9.

20 Релейно-поисковая система 8 состоит из шагового искателя, электромагнитных промежуточных реле, реле времени и управляется программно-временной системой 7.

Дифференциальный электрод 1 состоит из

25 корпуса 10, изолирующих втулок II, а также из изолированных друг от друга и от корпуса электропроводящих элементов 12, причем каждый электропроводящий элемент соеди. нен своим проводом 13 с релейно-поисковой

30 системой В блока 8.

395776

Провода соединены,в многожильный кабель

4. Электропроводящие элементы 12 выполнены из нержавеющей стали для исключения влияния коррозии.

Цилиндрический электрод 2 устанавливается 5 на дырчатой изолирующей подставке 14 в поддоне 15, который снабжен регулятором уровня воды поплавкового типа (на чертежах не показан), На,цилиндрический и дифференц иальный электроды,1 и 2 подается,напряже- 10 ние, так что весь находящийся между ними образец почвогрунта 1б находится в электрическом поле.

При пользовании предложенным устройством с помощью цилиндрического электрода 2 15 в поле отбирается ненарушенный монолит, в центр которого помещается дифференциальный электрод 1. Затем, цилиндр 2 помещается в поддон 15, уровень воды в котором поддерж ивается регулятором. 20

При включении одновременно всех элементов 12 дифферен циалыного электрода 1 на один полюс источника, а цилиндрического электрода 2 на другой возникнет плоскопараллельное электрическое поле, эквипотенци- 25 альньгми поверхностями в KQToðoì будут цил индрические поверхности, коаксиальные поверхностям электродов 1 и 2. Падение напряжений в любом слое образца равны между собой, и величина протекающего через слой то- 30 ка будет зависеть только от сопротивления именно этого слоя.

Устройство включают программно-временной системой 7, напряжение от источника то- З5 ка б подается на,релейно-поисковую систему

8. Эта система обеапечивает, во-первых, одновременную подачу на|пряжения на все элементы 12 диф|ференциального электрода 1 и цилиндрического электрода 2 и, во-вторых, по 40 очереди включает в цепь каждого элемента

12 измерительный прибор 9, обладающий малым внутренним сопротивлением. Наличие реле времени в релейно поисковой системе 8 позволяет регулировать время замера на 45 элементе 12 в .широких пределах.

После обхода всех элементов 12 релейнопоисковая система 8 отключается от источника тока б до следующей команды программновременной системы 7. При необходимости устройством можно управлять вручную.

Основанная задача устройства — фиксация динамики изменения электропроводности. При подаче в поддон 15 воды с поддержанием уровня создаются условия для капиллярного подъема воды в образце 1б.

Начало изменения величины тока в слое свидетельствует о начавшемся капиллярном поднятии влаги в этот слой. Та к как запись токов производ ится во времени, то скорость капиллярного поднятия определяется от слоя к слою. Конечный слой, в котором наблюдается увеличение тока, характеризует высоту капиллярного поднятия. По процентному увеличению тока в слое можно судить о части конечного слоя, в которой завершился капилляр.ный подъем.

Аналогично определяется глубина и скорость просачивания влаги в,почву при различных нормах и интенсивностях полива.

С помощью устройства можно получать данные о глубине и скорости проникновения химических удобрений, исслодовать .процессы передвижения влаги непосредственно в поле.

Предмет изобретения

1. Устройство для исследования свойств почвогрунтов, включающее источник тока, блок управления и измерений и датчик, выполненный из двух электродов, отличающееся тем, что, с целью более точной регистрации динамики характеристик электрического .поля в различных слоях почвогрунтов, электроды датчика выполнены цилиндрическими,,причем один из них коа ксиально установлен внутри другого iH разделен по высоте на отдельные изолированные секции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения прохождения токов по всем секциям внутреннего электрода и одновременного замера этих токов поочередно одним измерительным прибором, каждая секция соединена с измерительным прибором посредством релейно-поисковой системы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью обеапечения автоматизации измерений, в релейно- поисковую систему включено программно-временное устройство.

395776

Фа8.4.

Составитель Т. Петрова

Редактор Д. Пинчук

Техред А. Камышникова Корректоры: О. Кудинова и Н. Стельмах

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3471/11 Изд. № 922 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5