Определение содержания воды в грунте методом торсионного баланса

Метод торсионного баланса является одним из методов быстрого определения содержания воды в почве. Метод использует инфракрасную лампу и торсионный баланс для быстрого и точного определения содержания влаги. В этой статье дается краткое описание прибора и процедуры испытания.

  • Расчеты
  • Аппаратура для метода торсионного баланса

    Инфракрасный торсионный балансРис.1. Инфракрасный торсионный баланс

    Два основных требования для метода торсионного баланса следующие:

  • Инфракрасная лампа: Это лампа мощностью 250 Вт. Лампа работает от однофазного переменного тока напряжением 220-230 В. Существует возможность контролировать и регулировать входное напряжение для того, чтобы регулировать тепло и температуру сушки.
  • Торсионный баланс: Этот блок собран над магнитным демпфером, который помогает уменьшить вибрацию сковороды. Торсионные весы откалиброваны для определения содержания воды в диапазоне от 1 до 100 процентов с наименьшим отсчетом в 0,2 процента. Для считывания температуры в корпус кастрюли помещается термометр с диапазоном от 40 до 150 градусов Цельсия. В этом методе не требуется отдельного физического баланса. Шкала весов, называемая барабаном, делится на разные показатели влажности w’ которое зависит от веса почвенной массы.
  • Процедура для метода торсионного баланса

    Подготовка образцов

    Влагомер калибруется по 25 граммам почвы, имеющей частицы размером не менее 2 микрон. Следовательно, образец, взятый для испытания, должен обладать такими же характеристиками. Подготовленный образец защищают от внешней влаги, помещая его в кастрюлю.

    Процедура испытания

  • Берется образец почвы (25 грамм) и помещается над поднятым корпусом лампы. Затем почва равномерно распределяется на плане образца.
  • После размещения образца почвы корпус лампы опускается.
  • Включается инфракрасная лампа.
  • В ее гнездо вставляется термометр, регистрирующий температуру сушки, которая поддерживается в пределах 105 градусов Цельсия.
  • Ручка привода барабана используется для вращения шкалы барабана до тех пор, пока ее стрелка не переместится на указатель.
  • Шкала барабана показывает процент содержания воды.
  • Когда стрелка на барабанной шкале остается постоянной, это формирует окончательное показание. Это указывает на то, что почва высохла до постоянной массы.
  • Значение содержания воды, считанное со шкалы, основано на начальном весе почвы w’.
  • Расчеты

    В результате испытания получают значение содержания воды, основанное на влажном весе почвы, т.е. w’. Тогда,

    w’ = Ww/W

    Ww = вес воды; W = общий вес.

    Мы должны определить содержание воды на основе сухого веса почвы, т.е. w’. Тогда,

    w = Ww/Ws;

    Ws = Вес твердых частиц или сухой вес почвы.

    Следовательно,

    w’= Ww/W = Ww/(Ww+Ws)

    Тогда, (1/w’) = (Ws +Ww)/Ww

    = (1/w’) = 1+ (Ws/Ww) = 1 + (1/w);

    Следовательно,

    w = w’ / (1-w’)

    Результат теста может быть получен в течение 15-30 минут. Результат зависит от типа почвы и количества влаги, присутствующей в почве. Метод торсионного баланса подходит для почв, которые быстро впитывают влагу после высыхания.

    Читайте также: Определение содержания воды в почве методом сухой духовки и пикнометра

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: