Устройство для определения всасывающего давления влаги в грунтах

(51) М. Кл. О 01 Ю ЗЗ/24 с присоединением заявки ЭГаврарствеаай ввветвтВвввта Маавтрав ССРав двлан азвбретвааа вткрвтвй(45) Дата опубликовании описания 26.01.78 Н. Е, Дзекунов в Б, А, Фафбиаенко(71) Заявитель Киевский ордена Ленина Государственный Университет им. Т, Г. Шевченко(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВСАСЫВАЮЩЕГО ДАВЛЕНИЯ ВЛАГИ В ГРУНТАХИзобретение относится к области гидрьгеологических исследований.Известны устройства для измерения вса-,сывающего давления влаги в грунтах, соотоящие из тензиометра, заполненной водойсоединительной системы, манометре, газовой ловушки, а также электромагнитногоклапана, служащего для поддержания постоянного; уровня воды в воздухоуповитепе ЯОднако использование электромагнитного рклапана, установленного ниже поверхностиземли может привести к передвижению влаги за счет электроосмосв,Из известных устройств наиболее близким по технической супаости к изобретению 1 оявляется устройство, включающее тензиометр,соединенный с ннм балластный сосуд, вераняя часть которого соединена с манометром 21К недостаткам этого устройства отно 20сится то, что контроль за содержанием воды может быть только визуальным, глубина замеров этим устройством не превыцает 10 м, и, кроме того, устройство.не мо"жет быть использовано для круглогодичных: 25 2режимных, полевьвк наблюдений, так как в зимний период возможно замерзание воды в приповерхностном слое земли и на,по верхностиеЦель изобретения - повышение тоЧности измерений - достигается тем, что балластный сосуд снабжен дополнительным мапо метром и кольдевой перегородкой с заирец. ленным по центру патрубком, разделваощей сосуд на верхнюю и вижаов камерыпослед няя.из которых подсоединена к дополиитель ному манометру,На чертеже схематически изображено устройство дли измерения всасывающего .давления влаги в грунте. .К пористому зонду 1 через резиновуто вакуумную трубку 2 вплотную подсоединен балластный сосуд 3, разделенный ольце вой перегородкой 4 с патрубком 5 на вера нвв 6 и вязаною 7 камеры.-Обе камеры заполнены водой частично. В нижней камере 7 уровеньводы нв превытпает нижний край патрубка. 5, так что верхняя ее часть 8 заполнена воздухом. К верхней, запое. пенной воздухомчасти нижней камеры под всоединена трубка 9, которая заканчивается манометром 10. К верхней камере 6 подсоединена трубка 11 с манометром 12,- Устройство работает следующим образом.Пористый зонд 1 устанавливают в конфи такте с грунтом на необходимой глубине от поверхности земли. Изменение всасывао щего давления влаги передается в воздушную:прослойку 8, в которой измеряют дав ление воздуха манометром,10. По мере 10 уменьшения объема воды в верхней камере 6 уменьшается разница давлений в ма-. нометрах 10 и 12. Большее по абсолют ной величине давление воздуха в верхней камере свидетельствует о наличии в ней воды, в результате чего в нижней камере 7 поддерживается постоянный уровень, Равенство показаний обоих манометров свикетельствует о; том, что может начаться снижение горизонта воды в нижней камере 7. В таком случае необходимо заправить систему водой.Расчетная формула имеет следующий вид:25Р + Р 6где Р - всасывающее давление влаги в грунтах, м вор. ст., нлиР - давление воздуха в нйжней камере,зафиксированное манометром,м вод. ст., илин., 30МР - давление, создаваемое столбомЬводы на основание тенэиометра,м вод. ст., или. И-;Р .. - расстояние от нижнего срем потрубке до основания тензометра, м;3"- удельный вес воды, фу.Предложенная конструкция балластногососуда позволяет поддерживать в нижйейкамере постоянный уровень воды на нижнем срезе патрубка. По давлению воздуханад постоянным уровнем воды, с учетомвысоты столба воды над тенэиометром, раосчитывается всасывающее давление влаги. 4Верхняя камера, заполненная водой, выпоэ:няет роль фстраховочногоф сосуда, из оторого вода перетекает в нижнкно камерупри опускании уровня воды в последней. Поразности давлений воздуха в обеих камерах Ю 0можно судить о заполнении системы водой. 4Разница давлений, выраженная в метрахводяного столба, численно равна высотестолбе воды над постоянным уровнем аоды,Все трубки, соединяюшие балластный сосуд.с манометрами, свободны от воды запояиены воздухом, Это позволяет использоватьтрубки с весьма малым поперечным сечением, например толстостенные стекляннЫеили металлические капиллярные трубки, йме.ющие небольшой внутренний объем и обладающие вакуумными свойствами. Балластныйсосуд может быть изготовлен из стекла,металла, или пластмассы.Предлагаемое устройство значительнорасширяет воэможности и повышает точностисследования влагопереноса в зоне аэрацииблагодаря тому, что оно позволяет замерять водной точке давление влаги в ненасыщенных грунтах и под уровнем водонобного горизонта, а измерительную систему -манометры - можно располагать на значительном удалении - на десятки метров отпористого зонда,Кроме того, устройство удобно в аксплуатации и обеспечивает круглогодичные режимные наблюдения в полевых условиях.формула изобретенияУстройство для измерения всасывающе го давления влаги в грунтах, включающее тенэиометр, соединенный с ним балластный сосуд, верхняя часть которого соединена с манометром, о т л и ч а ю ш е е ся тем, что, с целью повышения точности иэ мерения, балластный сосуд снабжен допод нительным манометром и кольцевой перегородкой с закрепленным по центру патрубком, разделяющей сосуд на верхнюю и нижнюю камеры, последняя из которых подсоединена к дополнительному манометру.Источники информации:, принятые во вннмание при экспертизе;1. Авторское свидатальство И 362230,кл. 6 01 К 13/04, 1973.2. Вадюнина А. ф. н др. Методы исслэдования физических свойств почв и грунтов,М., фВысшая школа, 1961, с;,.216591761 СкворцоваТ Реда ТЯРаж 655 . Подиисн осударствеинрго комитета Совета Мннист по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж-Зб, Раушская набм д