Способ контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных прессов

Способ контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных прессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОСТИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЗАВИСИМОСТЕЙ ПОТЕНЦИАЛА ВОДЫ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ и ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ с помощью МЕМБРАННЫХ ПРЕССОВ , включающий измерение количества воды , вытекающей из почвенного образца, помещенного в камеру высокого давления пресса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контролирования влажности, количество испарившейся воды измеряют путем полного погружения камеры высокого давления пресса в прозрачный сосуд с водой, который взвещивают в процессе измерений, при этом камеру высокого давления жестко закрепляют .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4GD А 01 6 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3593548/30-15 (22) 20.05.83 (46) 15.06.85. Бюл. № 22 (72) П. Н. Березин, А. Д. Воронин и Е. В. Шеин (7l) МГУ им. М. В. Ломоносова (53) 631.347.1(088.8) (56) 1. Карпачевский Л. О, и др. Почвенно-биогеоценотические исследования в лесныхх биогеоценозах. М., МГУ, 1980, с. 96 — 97.

2. Авторское свидетельство СССР № 961604, кл. А Ol G 25/00, 1981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЛАЖНОС-, ТИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЗАВИСИМОС„SU„> 1161011 А

ТЕЙ ПОТЕНЦИАЛА ВОДЫ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ П РОВОДИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВ И ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВ С ПОМОЩЬЮ МЕМБРАННЫХ ПРЕССОВ, включающий измерение количества воды, вытекающей из почвенного образца, помещенного в камеру высокого давления пресса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности контролирования влажности, количество испарившейся воды измеряют путем полного погружения камеры высокого давления пресса в прозрачный сосуд с водой, который взвешивают в процессе измерений, при этом камеру высокого давления жестко закрепл яют.

1161011

Цель изобретения — повышение точ- 45 ности и надежности контролиро,зния влажности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных прессов, количество испарившейся воды измеряют путем полного погружения камеры высокого давления пресса в прозрачный сосуд с водой, который взвешивают в процессе измерении, при этом

55 камеру высокого давления пресса жестко закрепляют.

Изобретение относится к сельскому хозя йству, орошаемому земледел ию, мели ор ативному почвоведению, в частности к физическим способам определения потенциала (давления) влаги, гидравлической проводимости и влажности почв и дисперсных грунтов.

Статика и динамика влаги, физико-механические свойства почв и дисперсных грунтов достаточно точно и надежно определяются на основании зависимостей потенциала влаги и гидравлической проводимости от влажности. Поэтому экспериментальные определения этих зависимостей (гидрофизические измерения) представляют одну из важнейших задач контроля водного режима почв при осушении и орошении, а также физико-технологического состояния почв.

Известен способ контроля влажности образца почвы или дисперсного грунта, заключающийся в том, что прошедшая через пористую мембрану влага, соответствующая уменьшению влажности образца, поступает в подмембранную камеру мембранного пресса, измеряется волюметрическим способом с помощью бюретки (1).

Однако известный способ характеризуется недостаточной точностью контроля влажности в образце вследствие постоянного диффунзирующего через мембрану воздуха, который скапливается в подмембранном пространстве и приводит к искажениям в измерении количества вытекшей воды.

Кроме того, способ характеризуется недостаточной точностью определения равновесной влажности по количеству вытекшей воды, а также недостаточной надежностью определения динамики влажности образца и установления равновесных значений.

Известен также способ контроля влажности при определении зависимостей потенциала воды и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов с помощью мембранных процессов, включающий измерение количества воды, вытекающей из почвенного образца, помещенного в камеру высокого давления пресса 121.

Недостаток данного способа заключается в низкой точности контроля за влажностью почвы.

10 l5

На чертеже предста влена схема мембранного пресса со взвешиваемым сосудом с водой для осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Насыщенный влагой образец почвы помещают внутрь камеры высокого давления пресса 2 на тонкопористую водонасыщенную мембрану 3. Крышку 4 камеры высокого давления 2 герметически закрывают. Всю герметическую конструкцию, соединенную тонкой жесткой металлической трубкой 5 с манометром и источником давления, помещают в стеклянный сосуд с водой 6 и устанавливают на аналитические весы. Через тонкую металлическую трубку 5 внутри камеры высокого давления 2 подают избыточное давление (например 20 кПа) .

3а счет поданного избыточного давления влага перетекает из образца 1 через поры мембраны 3 в окружающую водную среду.

Количество вытекшей воды или влажность образца в каждый момент времени определяют по взвешиванию сосуда с водой 6. Для предотвращения испарения с поверхности воды в сосуде 6 делают паровой затвор, который состоит из закрепленной на металлической трубке 5 чашечки с водой 7 и крышки 8 сосуда, имеющей зазор со стенками чашечки и металлической трубки и герметически соединенной со стенками сосудаа 6. Использование такого па ро вого затвора полностью предотвращает испарение воды из сосуда 6 за счет испарения воды из чашечки 7, которое не влияет на контроль влажности образца, так как чашечка 7 с водой находится на трубке 5.

По динамике веса сосуда 6 или соответственно вытекания влаги из образца определяют тангенс угла наклона кривой вытекания в первый час наблюдений, по которому рассчитывают гидравлическую проводимость. Далее в течение восьми суток в прессе поддерживают давление 20 кПа.

Контроль за отсутствием скоплений диффундирующего воздуха под мембраной 3 проводят визуально. Неизменность веса сосуда с водой 6 в течение 5 — 7 сут указывает на достижение равновесия. При достижении равновесия откручивают крышку

8 сосуда 6, камеру 2 вынимают из сосуда с водой, давление сбрасывают до нуля, открывают ее крышку 4 и определяют влажность образца сушкой в течение 6 ч при 105 С. Полученная величина равновесной влажности соответствует абсолютной величине потенциала влаги, равной в данном случае 20 кПа.

Использование предлагаемого способа контроля влажности при определении зависимостей потенциала влаги и гидравлической проводимости от влажности почв и дисперсных грунтов обеспечивает увеличение точности контроля влажности в образце вслед1161011

Составитель Е. Солдатова

Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Горват

Заказ 3871/4 ствие быстрого самоудаления диффундирующего воздуха на границе мембрана — свободная вода; увеличение точности определений равновесных значений влажности вследствие надежного и простого контроля отсутствия пузырьков воздуха под мембраной пресса; увеличение надежности определения влажности вследствие постоянного контроля непрерывности гидравлического контакта мембраны с окружающей ее водной средой.