Qu'est-ce qu'un pénétromètre?
Un pénétromètre est un dispositif utilisé pour mesurer le compactage du sol. L'appareil est parfois également utilisé pour mesurer la densité d'autres matériaux, tels que les produits pharmaceutiques et les aliments. Une gamme de styles et de tailles de pénétromètres différents existent pour une utilisation dans divers contextes, notamment le génie civil, l'agriculture, la géologie et l'exploration scientifique.
Lors du test du sol, les individus utilisent généralement des pénétraux de cône, qui se composent d'un cône en acier attaché à un arbre long avec un maquette de pression ou un niveau sur le dessus. Le cône peut être poussé dans le sol à un rythme constant ou martelé, selon que le pénétromètre est statique ou dynamique. Les pénétromètres dynamiques sont conçus pour être coulés avec des coups de marteau et sont souvent utilisés en génie civil, tandis que les pénétromètres statiques, coulés à un rythme constant, sont utilisés dans l'agriculture. Les marques graduées sur l'arbre du pénétromètre indiquent la profondeur. Le pénétromètre mesure le compactage du sol en livres par pouce carré (psi) ou kilopascals (kpa).
Le compactage du sol est un problème important dans l'agriculture car il affecte directement la croissance des cultures. Le pénétromètre du cône est conçu pour déterminer le niveau de compactage souterrain. Des niveaux élevés de compactage ont un impact négatif sur la capacité des racines végétales à s'étendre dans le sol. Un niveau de résistance de plus de 300 psi (environ 2065 kPa) empêchera les racines de pénétrer, donc si le pénétromètre trouve ce niveau de pression, un processus de sol en profondeur appelé sous-étudiant peut être nécessaire pour augmenter la croissance des cultures.
Le génie civil s'appuie sur la science des sols pour créer une infrastructure fonctionnelle. Un sol compacté est nécessaire pour soutenir les bâtiments et les routes. Un sol très compacté peut également être une préoccupation, car il tend de ne pas absorber la pluie et peut entraîner un excès d'érosion et un ruissellement. En d'autres termes, l'écoulement des eaux souterraines est parfois réduit par le compactage du sol. Les ingénieurs civils utilisent des pénétromètres pour déterminer le sol comPaction dans ces scénarios afin qu'un plan d'action approprié puisse être suivi.
Les pénétrage de poche sont beaucoup plus petits que les pénétrants du cône et peuvent être maintenus dans une main. Ces dispositifs à ressort sont utilisés pour tester le compactage du sol, du béton ou d'autres matériaux. Ils sont le plus fréquemment employés dans des milieux industriels, des laboratoires et des jardins d'arrière-cour. D'autres petits pénétromètres de laboratoire sont montés sur des stands et utilisés pour les tests de précision de la fermeté des fruits frais, des produits pharmaceutiques et des produits dans lesquels une densité spécifique est nécessaire.
Les pénétromètres sont largement utilisés dans la science ainsi que dans l'industrie. La sonde spatiale Huygens , qui a atterri sur la lune Titan de Saturne en 2005, a été équipée d'un pénétromètre pour mesurer la consistance et la composition du sol de Titan. Les expéditions en mer profonde ont également utilisé des pénétromètres pour collecter des données à partir de sédiments au fond de l'océan.