Пристрій для визначення повітропроникності ґрунту в польових умовах ппг-1п

Реферат: Пристрій для визначення повітропроникності ґрунту в польових умовах містить балон, на якому розташований ніпель, манометр, вентиль та редуктор, який з'єднаний за допомогою трійника та кисневих шлангів низького тиску з контейнером для ґрунту. Застосований зонд М. Драгана, обладнаний металевим стержнем iз рукояткою, стаканом із отвором для проходження повітря, ребордою для контролю постійної глибини входження стакана в поверхню ґрунту, з'єднаний з окремим манометром низького тиску. UA 72306 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПОВІТРОПРОНИКНОСТІ ҐРУНТУ В ПОЛЬОВИХ УМОВАХ ППГ-1П UA 72306 U UA 72306 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема до питань агрофізики ґрунту, а саме до пристроїв для визначення повітропроникності ґрунту. Як відомо, властивість ґрунту пропускати через себе повітря називається повітропроникністю. У природних умовах надходження повітря в ґрунт відбувається під впливом атмосферного тиску і води. Повітропроникність залежить від вологості ґрунту, його гранулометричного складу, щільності та структури і вимірюється кількістю повітря, що 2 проходить за одиницю часу через площу ґрунтової поверхні 1 см . Цей показник може виражатися і у відносних величинах - відсотках до швидкості виходу певного об'єму повітря у атмосферу [1, 2]. Відомий пристрій по визначенню повітропроникності ґрунту М.Ф. Добрякова. В основу покладено реометричне вимірювання швидкості струму повітря, що надходить за умов постійного тиску, в спеціальні бури або у циліндри з ґрунтом з порушеною або непорушеною будовою. Прилад складається з регуляторів постійного рівня води та тиску повітря, реометра, кранів, баків для води, водовимірювального бака та бурів. З регулятора постійного рівня вода надходить в регулятор тиску повітря. Регулятором тиску повітря досягають постійної і певної швидкості повітря в атмосферу, потім переключають потік повітря в ґрунт і проводять відлік по реометру. Повітропроникність буде виражатися у відсотках до швидкості виходу повітря у атмосферу [1, 2, 3]. Відомий пристрій контролю повітряного режиму у кореневмісному середовищі [4]. Пристрій складається із герметичної камери із розміщеним всередині дослідним зразком, імпульсного дозатора метану та інфрачервоного газоаналізатора метану, з'єднаних із камерою в загальний герметичний повітряний контур, по якому за допомогою вентилятора циркулює повітря, яке надходить до камери та забирається з неї через повітророзподільний пристрій. До складу пристрою додатково вводяться без порушення герметичності замкнутого повітряного контуру пристосування, що регулюють стан повітряного середовища у герметичній камері: газовий склад, температуру, вологість, тиск, умови освітлення. Пристрій забезпечує одномоментне утворення градієнта концентрації індикаторного газу з подальшим контролем за процесом вирівнювання концентрації цього градієнта. Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, є пристрій, запропонований у способі вимірювання повітро- та водопроникності ґрунту в польових умовах [5]. Пристрій складається із циліндричного контейнера, що містить зразок ґрунту, відібраний у природному стані у місці встановлення пристрою, та вимірювального блока, в якому контейнер з'єднаний із джерелом стисненого повітря або води під тиском. В основу покладено вимірювання кількості повітря (або води), вивільнених із ґрунтового зразка, через який пропускається повітря (або вода). Як недолік найближчого аналога, можна вважати його високу вартість, що для наукових неприбуткових установ є досить актуальним в даних ринкових умовах. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для визначення повітропроникності у будь-яких ґрунтових відмінах, з будь-якими показниками щільності і вологості без порушення структури ґрунту. Поставлена задача вирішується застосуванням зонда спеціальної конструкції (зонд М. Драгана), який можна використовувати як у вертикальному, так і горизонтальному положенні, та вмонтованого окремого манометра низького тиску, за допомогою якого вимірюється тиск опору ґрунту певної щільності, що забезпечує оцінювання його повітропроникності на місці відбору зразка із природного шару ґрунту без порушення його будови. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На кресленні представлений пристрій, де на фіг. 1 зображений загальний вид пристрою для визначення повітропроникності ґрунту в польових умовах ППГ-1П; на фіг. 2 - зображено зонд М. Драгана, який є складовою пристрою ППГ-1П. Пристрій включає балон 1, в який вмонтовано ніпель 2 та манометр 3 для визначення тиску в балоні. Балон 1 з'єднаний із зондом М. Драгана 4, який обладнаний металевим стержнем 5 із рукояткою 6, штуцером 7, стаканом 8, ребордою 9, по краю якої щільно встановлено відсікаюче металеве кільце 10 для запобігання непродуктивних (не облікованих) втрат повітря. На балоні 1 вмонтований кран (вентиль) 11 та редуктор 12, який з'єднаний через трійник 13 кисневими шлангами 14 із зондом М. Драгана 4 та робочим манометром низького тиску 15. Пристрій для визначення повітропроникності ґрунту в польових умовах працює так: через вмонтований у корпус балона 1 ніпель 2 закачується повітря. Показник тиску повітря у балоні 1, у кожному конкретному випадку, встановлюється згідно з нормативами техніки безпеки, але не менше ніж 3 атмосфери, який фіксується манометром 3. Строго перпендикулярно до вирівняної поверхні ґрунту встановлюється зонд М. Драгана 4, який обладнаний металевим стержнем 5 із рукояткою 6, штуцером 7, стаканом 8 із отвором для проходження повітря та загостреним під 1 UA 72306 U 5 10 15 20 25 30 кутом 45° по усій окрузі краєм для полегшення входження його в ґрунт, ребордою 9, по краю якої щільно встановлено відсікаюче металеве кільце 10 для запобігання непродуктивних (не облікованих) втрат повітря. Стакан 8 зонда 4 разом з відсікаючим металевим кільцем 10 вдавлюється в ґрунт, відкривається кран 11 балона 1 і через редуктор 12, трійник 13 кисневими шлангами 14 повітря подається у зонд 4, підключений до робочого манометра низького тиску 15. Після проходження повітря через шар ґрунту (у даному випадку 10 см), стрілка робочого манометра 15 покаже величину тиску, під яким повітря входить в ґрунт. Повітропроникність буде виражатись в атмосферах, які за необхідності можна перевести у мм рт. ст., паскалі або інші одиниці вимірювання тиску. Удосконалення пристрою зондом М. Драгана дозволяє проводити оцінювання повітропроникності ґрунту як у вертикальному, так і горизонтальному положенні, спрощує і прискорює визначання цього показника у будь-яких ґрунтових відмінах, з будь-якими показниками щільності і вологості, без порушення будови ґрунту. Будова зонда дозволяє проводити зондування різних шарів і генетичних горизонтів ґрунту. Перед кожним замірюванням слід поглиблюватись на 10 см або робити повнопрофільні розрізи. Список використаної літератури 1. Добряков, Н.Ф. Полевые определения структурного состояния почвы по данным динамики ее воздухопроницаемости. / Н.Ф. Добряков // Почвоведение. - 1958. - № 4. - С. 28. 2. Бондарев, А.Г. Воздушные свойства и воздушный режим почв. / А.Г. Бондарев // В кн.: Агрофизические методы исследования почв / Отв.ред. С.И. Долгов. - М: Наука, 1966. - С. 257. 3. Вадюнина, А.Ф. Методы исследования физических свойств почв. - Изд. 3-е, перераб и доп. / А.Ф. Вадюнина, З.А. Корчагина. - М.: Агропромиздат, 1986. - 416 с. 4. Патент RU 2399194 С2 від 20.09.2010 р. Способ и устройство контроля воздушного режима в корнеобитаемой среде / Сычев В.Г., Аканов Э.Н., Кодяков А.А., Москвяк З.И. - Режим доступу http://www.fips.ru/cdfi/fips.dll?ty=29&docid=2399194&cl=9&path=http://195.208.85.248/Archive/P AT/2010FULL/2010.09.20/DOC/RUNWC2/000/000/002/399/194/document.pdf/ Дата звернення 15.06.2011 p. 5. Патент JP 5157681 (А) від 25.06.1993. /Shimizu Yoshihisa; Suzuki Kiyomasa. - Method for measuring and testing air and water permeability of soil Режим доступу: http://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODОC&II=0&adjacent=true& locale=ru_ea&FT=D&date=19930625&CC=JP&NR=5157681A&KC=A Дата звернення 15.06.2011 p. 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Пристрій для визначення повітропроникності ґрунту в польових умовах, що містить балон, на якому розташований ніпель, манометр, вентиль та редуктор, який з'єднаний за допомогою трійника та кисневих шлангів низького тиску з контейнером для ґрунту, який відрізняється тим, що як ємкість для ґрунту застосований зонд М. Драгана, обладнаний металевим стержнем з рукояткою, стаканом із отвором для проходження повітря, ребордою для контролю постійної глибини входження стакана в поверхню ґрунту, що з'єднаний з окремим манометром низького тиску. 2 UA 72306 U 3 UA 72306 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4