Прибор для определения влажности, преимущественно почвы

-а,111 1" з, "1 1 л11А Н И Е И 3 СГБ РЕ-Т ЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СПИ ледуюи 1 е г ре11еСтвгнно- ночвы. Зарегистпировано в Бюро иаобретений Госплана при СЫд А. Г. Булавко.еления влажности, ир 1УЩ рибор для я за%298 Заявлено 11 января 1938 года в НКЗе О,туб тиковано 30 сентября 1939 При исследовании влажности почвы для агрономических, гидрологических и других целей часто бывает необходимо определить ее в пространственном распределении, или же в отношении ее изменений во времени, или же и то и другое вместе.До настоящего времени основным методом определения влажности почвы является весовой, состоящий в том, что образец почвы подвер. гается высушиванию и содержание влаги в ней определяется по убыли веса.Для исследования изменения влажности с глубиной приходится образ. цы набирать путем бурения скважин.Такой способ не дает возможности производить определение влажности непосредственно в поле; в случае необходимости определять изменения влажности и во времени каждый раз приходится брать образец в другом месте.Предлагаемый способ, в отличие от весового метода, основан на изменении тепловых свойств почвы, в зависимости от ее влажности.Сущность методов подобного рода заключается в том, что в почве, подлежащей исследованию на влажность при помощи источника тепла, например, накаливаемого электрическим током проводника, выделяется известное количество тепла, и по времени его распространения в почве судят об ее влажности.Существенным недостатком предлагавшихся методов этого рода до сих пор являлось то, что при каждом определении влажности почвы в последней остается некоторое количество тепла, которое при повторных определениях нарушает естественный термический режим почвы.Предлагаемое изобретение ставит целью устранение указанных выше недостатков. Оно основано на известном явлении Пельтье, состоящем в том, что при пропускании тока через спай двух металлов, место сная, в зависимости от напра. вления тока, либо нагревается, либо, наоборот, охлаждается по сравнению с первоначальной температурой.Согласно изобретению, для использования этого явления применена термобатарея, помещаемая висследуемую почву и последовательно присоединяемая при помощи переключателя один раз к источнику постоянного тока и другой раз к гальванометру.При этом, с целью увеличения тепловой инерции прибора, спаи термобатареи прикреплены к массивным металлическим пластинкам.На чертеже фиг, 1 изображаетобщую схему прибора; фиг, 2 -форму выполнения его в виде диска;фиг. 3 - поперечный разрез этогодиска; фиг, 4 - схему расположенияприбора для стационарных работ;фиг. 5 - для экспедиционных работ.Основной деталью прибора является приемная часть 1, представляющаясобой термо батарею, составленнуюиз термопар, например, медь-константан. Все четные и нечетные спаибатареи приклеены с помощью изо.лирующего вещества к двум металлическим пластинкам 2, назначениемкоторых является увеличение тепловой инерции прибора, При помощипереключателя 3 через термобатареиможет быть пропущен ток от аккумулятора б, Тем же переключателемтермобатарея может быть переклю.чена на гальванометр 4.Для определения влажности почвытермобатарея 1 помещается в ту точкупочвы, влажность, в которой необходимо определить. Затем черезтермобатарею пропускается ток отаккумулятора б, вследствие чего,согласно закона Пельтье, температура одной из пластинок 2 начнетпонижаться, а другой - повышатьсяв сравнении с температурой их допропускания тока, которая была одинакова и равна температуре окру.жающей почвы.Таким образом, между пластинками 2 создается разность температур.Бсли теперь термобатарею переключить на гальванометр 4, то он покажет наличие тока в цепи,Разность температур вызываеттакже и теплообмен. Этот теплообмен может происходить по трем путям: между пластинками 2 черезпочву, между теми же пластинкамичерез проволоки, образующие термобатарею, и между пластинками 2и почвой.В результате теплообмена происходит выравнивание температур пластинок 2 и ток в цепи гальванометрапостепенно падает, пока совсем не прекратится, После выравниваниятемператур в почве не остаетсяизбыточного, внесенного извне тепла,так как выделившаяся на пластинках 2, вследствие явлении Пальтье,теплота имела разные знаки (положительная и отрицательная),Скорость теплового потока, или,иными словами, время выравниваниятемператур будет определяться тепловыми свойствами почвы, которыеменяются весьма значительно в связи с той или иной степенью увлажнения.Засекая, при спаде тока, по секундомеру время прохождения стрелкигальванометра между определеннымиделениями шкалы или между двумякакими-либо постоянными отметкамина шкале, можно определять влажность почвы, Для этого прибор должен быть предварительно проградуирован, т. е. опытным путем должнабыть найдена зависимость междувременем уравнивания температурыи влажностью почвы. Такую градуировку необходимо делать особо длякаждой из подлежащих изучению почв,Та часть теплового потока, которая проходит от одной пластины 2к другой через проволоки термоба.тареи, может быть сделана совсеммалой путем применения для термобатареи проволоки малого сечения,Кроме того, эта часть потока, какпостоянная, будет учтена при градуировке прибора, Таким образом,время выравнивания температур будет зависеть почти исключительноот влажности почвы,Простота и легкость манипуляцийс прибором позволяют применятьего как для стационарных, так и дляэкспедиционных исследований, Припользовании этим прибором всеопределения и вычисления легкоможно производить тут же в поле,что дает возможность немедленногоконтроля в случае сомнений.Для стационарных работ, рассчи.таиных на продолжительное время,приемной части 1 прибора придаетсяформа диска (фиг. 2, 3), причем такие диски закладываются в почву нату или иную глубину, в зависимостиот условий (фиг. 4).Для производства массовых наблюдений в экспедиционных условиях, приемная часть 1 прибора выпол.няется в виде цилиндрического зонда 2, углубляемого в почвуна нужную глубину (фиг. 5). Предмет изобретения.1, Прибор для определения влажно. сти, преимущественно почвы, отличающийся применением, термобатареи, помещаемой в исследуемую почву и последовательно присоединяемой через переключатель к источнику постоянного тока и гальванометру,2, форма выполнения прибора по п, 1, отличающаяся тем, что, с целью увеличения тепловой инерции прибора, спаи термобатареи прикреплены к металлическим пластинкам 2,