SU146573A1

SU146573A1 - Instrument for determining the porosity of saturated sandy soils under natural conditions

Info

Publication number: SU146573A1
Application number: SU666517A
Authority: SU
Inventors: Л.Ш. Горелик; Н.Б. Докукина
Original assignee: Л.Ш. Горелик; Н.Б. Докукина
Priority date: 1960-05-12
Filing date: 1960-05-12
Publication date: 1961-11-30

Description

Известные приборы дл определени пористости водонасыщенных песчаных грунтов, имеющие электроды дл измерени , обладают тем недостатком, что в них примен ютс всего два электрода, которые одновременно измер ют сопротивление грунта и создают поле, а измерение сопротивлени поровой воды производитс на пробах.The known devices for determining the porosity of saturated sandy soils, which have electrodes for measurement, have the disadvantage that they use only two electrodes, which simultaneously measure the resistance of the soil and create a field, and the measurement of the resistance of pore water is performed on samples.

Предлагаемый прибор не имеет этих недостатков, так как его трубка имеет фильтрующий наконечник, а на внутренней и наружной поверхност х трубки установлены п ть электродов, два из которых служат дл создани электрического пол , а остальные три, образующие два смежных плеча электрического моста, служат дл измерени сопротивлени водонасыщенного грунта и поровой воды. Така конструкци прибора -имеет существенные преимущества перед известными, так как:The proposed device does not have these disadvantages, since its tube has a filter tip, and five electrodes are installed on the inner and outer surfaces of the tube, two of which serve to create an electric field, and the other three, forming the two adjacent arms of an electric bridge, measuring the resistance of saturated soil and pore water. Such a device design has significant advantages over the known ones, since:

1.Измерение сопротивлени поровой воды производитс одновременно с измерением сопротивлени грунта и внутри грунтового массива. Это позвол ет исключить вли ние температуры и минерализации грунтовых вод на основной результат измерени - отнощение удельных сопротивлений грунта и поровой воды. Кроме того, отпадает необходимость в отборе проб грунтовой воды.1. Measurement of pore water resistance is performed simultaneously with the measurement of the resistance of the soil and inside the soil mass. This eliminates the effect of the temperature and salinity of groundwater on the main measurement result — the ratio of the specific resistances of the soil and the pore water. In addition, there is no need for sampling of groundwater.

2.Наличие отдельных контактов дл измерени сопротивлени и образовани пол в грунте устран ет вли ние контактных напр жений на границе грунт - электрод.2. The presence of individual contacts for measuring the resistance and the formation of a field in the ground eliminates the influence of contact voltages at the soil-electrode interface.

На фиг. 1 показана схема устройства прибора; на фиг- 2 - его конструктивное оформление.FIG. 1 shows a diagram of the device device; Fig 2 - its design design.

На трубке 1 и 3 изол ционного материала (см. фиг. 1), выполн ющей роль датчика-зонда, имеетс наконечник 2 из пористого материала, сквозь который порова вода фильтруетс внутрь датчика. На наруж№ 1465732ной поверхности трубки помещены токовый электрод 3 и измерительные электроды 4 и 5- На внутренней поверхности трубки помещены токовый электрод 6 и измерительный 7. Электроды 3 и 6 предназначены дл создани электрического пол в водонасыщенном грунте, а электродами 4, 5 и 7 образуют два смежных плеча мостовой схемы с общим нулевым электродом 5.On the tube 1 and 3 of the insulating material (see Fig. 1), acting as a probe sensor, there is a tip 2 of a porous material through which the pore water is filtered inside the sensor. A current electrode 3 and measuring electrodes 4 and 5 are placed on the outer surface of the tube 1465732. The current electrode 6 and measuring 7 are placed on the inner surface of the tube. Electrodes 3 and 6 are designed to create an electric field in a water-saturated ground, and form electrodes 4, 5 and 7 two adjacent shoulders of the bridge circuit with a common zero electrode 5.

Такое разделение электродов позвол ет включить зону 8 нарушенной структуры параллельно измер емой зоне, что существенно уменьщает вли ние зоны 8 на результат измерени .This separation of the electrodes allows the zone 8 of the disturbed structure to be connected parallel to the measured zone, which significantly reduces the influence of zone 8 on the measurement result.

Пара электродов 4-5 предназначена дл измерени сопротивлени водонасыщенного грунта, а пара электродов 6-7 дл измерени сопротивлени пОровой воды. Включение обеих пар электродов в смежные -плечи мостовой схемы позвол ет одним замером определить отнощение сопротивлени водонасыщенного грунта к сопротивлению поровой воды. Такой способ измерени исключает вли ние температуры и минирального состава поровой воды на результат измерени .A pair of electrodes 4-5 is designed to measure the resistance of water-saturated soil, and a pair of electrodes 6-7 to measure the resistance of floor water. The inclusion of both pairs of electrodes in the adjacent α-shoulders of the bridge circuit allows one measure to determine the ratio of the resistance of water-saturated soil to the resistance of pore water. This method of measurement eliminates the effect of temperature and the mineral composition of pore water on the measurement result.

Конструктивно трубка 7 (см- фиг. 2) выполнена из винипласта диаметром 50 мм и длиной до 2 м с толщиной стенок 7-8 мм.Structurally, the tube 7 (see Fig. 2) is made of vinyl plastic with a diameter of 50 mm and a length of up to 2 m with a wall thickness of 7-8 mm.

Электроды 3, 4 и 5 ка внешней поверхности трубки выполнены сварными и имеют наружный диаметр, равный диаметру трубки 7. Провода Я соедин ющие эти электроды с измерительной схемой, проложены в пазах 10 трубки и залиты перхлорвиниловой смолой.The electrodes 3, 4 and 5 of the outer surface of the tube are welded and have an outer diameter equal to the diameter of tube 7. Wires I connecting these electrodes with a measuring circuit are laid in the slots 10 of the tube and filled with perchlorovinyl resin.

Внутренние электроды б и 7 укрепл ютс на корпусе винтами 11Присоединительные провода 12 от них проход т внутри трубки и через отверсти в корпусе идут к измерительной схеме.The inner electrodes b and 7 are fastened to the housing with screws 11. The connecting wires 12 from them pass inside the tube and go through the holes in the housing to the measuring circuit.

Эбонитовый наконечник 2 имеет отверсти , которые с наружной стороны закрыты многослойной капроновой тканью 13 и металлической сеткой 14. Дл измерени естественной пористости трубку погружают в исследуемый грунт, при этом грунтова вода через фильтр -проникает внутрь трубки и заполн ет ее. Уравновесив мост на шкале измерительного прибора, включенного в измерительную схему, берут-отсчет, величина которого - отнощение сопротивлений. Разделив эту величину на отношение посто нных дл данного зонда, определ ют отношение удельных сопротивлений и по нему на тарировочном графике дл данного грунта определ ют значени пористости грунтаПредмет изобретени The ebonite tip 2 has openings that are externally closed with a multi-layer nylon cloth 13 and a metal mesh 14. To measure the natural porosity, the tube is immersed in the soil under study, while the ground water penetrates the tube through the filter and fills it. Having balanced the bridge on the scale of the measuring device included in the measuring circuit, take a count, the value of which is the ratio of the resistances. By dividing this value by the ratio of constants for a given probe, the ratio of resistivities is determined, and the porosity values of the soil are determined from it on a calibration chart for a given soil.

Прибор дл определени пористости водонасыщенных песчаных грунтов в услови х естественного залегани методом измерени электрического сопротивлени , выполненный в виде трубки из изол ционного материала с установленными на ее поверхности электродами, отл ичающийс тем, что, с целью упрощени и ускорени производства искомых определений благодар одновременному замеру сопротивлени водонасыщенного грунта и поровой воды, а также увеличени точности определений путем устранени вли ни изменени температуры и минерализации поровой воды, трубка имеет фильтрующий наконечник, а на внутренней и наружной поверхност х трубки установлены п ть электродов , два из которых служат дл создани электрического пол , а остальные три, представл ющие собой два смежных плеча электрического моста , служат дл измерени сопротивлени водонасыщенного грунта и поровой воды.A device for determining the porosity of water-saturated sandy soils under natural conditions using the method of measuring electrical resistance, made in the form of a tube of insulating material with electrodes installed on its surface, which, in order to simplify and speed up the production of the required definitions due to simultaneous measurement of resistance saturated soil and pore water, as well as increasing the accuracy of determinations by eliminating the effect of temperature changes and mineralization water, the tube has a filter tip, and on the inner and outer surfaces of the tube there are five electrodes, two of which serve to create an electric field, and the other three, which are the two adjacent arms of an electric bridge, measure the resistance of the water-saturated ground and the pore water.