Co to jest penetrometr?

Penetrometr to urządzenie stosowane do pomiaru zagęszczenia gleby. Urządzenie jest czasami używane do pomiaru gęstości innych materiałów, takich jak farmaceutyki i żywność. Istnieje wiele różnych stylów i rozmiarów penetrometrów do stosowania w różnych warunkach, w tym inżynierii lądowej, rolnictwa, geologii i badań naukowych.

Podczas badania gleby osoby zwykle używają penetrometrów stożkowych, które składają się ze stalowego stożka przymocowanego do długiego wału z manometrem lub poziomem na górze. Stożek może być wepchnięty do gleby ze stałą prędkością lub wbity, w zależności od tego, czy penetrometr jest statyczny czy dynamiczny. Dynamiczne penetrometry są zaprojektowane do zatapiania uderzeniami młotka i są często stosowane w inżynierii lądowej, podczas gdy statyczne penetrometry, zatapiane w stałym tempie, są stosowane w rolnictwie. Oznaczenia na wale penetrometru wskazują głębokość. Penetrometr mierzy zagęszczenie gleby w funtach na cal kwadratowy (psi) lub kilopaskalach (kPa).

Zagęszczanie gleby jest ważnym zagadnieniem w rolnictwie, ponieważ bezpośrednio wpływa na to, jak dobrze rosną uprawy. Penetrometr stożkowy służy do określania poziomu zagęszczenia podpowierzchniowego. Wysoki poziom zagęszczenia niekorzystnie wpływa na zdolność korzeni roślin do wnikania w glebę. Poziom oporu wynoszący ponad 300 psi (około 2065 kPa) zapobiegnie penetracji korzeni, więc jeśli penetrometr wykryje taki poziom ciśnienia, może być konieczny proces głębokiej uprawy, znany jako podglebianie, w celu zwiększenia wzrostu plonów.

Inżynieria lądowa opiera się na wiedzy o glebie w celu stworzenia funkcjonalnej infrastruktury. Zagęszczona gleba jest wymagana do podparcia budynków i dróg. Bardzo zagęszczona gleba może również stanowić problem, ponieważ ma tendencję do nie wchłaniania deszczu i może prowadzić do nadmiernej erozji i spływu. Innymi słowy, przepływ wody gruntowej jest czasem zmniejszany przez zagęszczenie gleby. Inżynierowie budowlani używają penetrometrów do określania zagęszczenia gleby w tych scenariuszach, aby można było zastosować odpowiedni kierunek działania.

Penetrometry kieszonkowe są znacznie mniejsze niż penetrometry stożkowe i można je trzymać jedną ręką. Te sprężynowe urządzenia służą do testowania zagęszczenia gleby, betonu lub innych materiałów. Najczęściej są zatrudniani w warunkach przemysłowych, laboratoriach i ogrodach przydomowych. Inne małe penetrometry laboratoryjne są montowane na stojakach i używane do precyzyjnego badania twardości świeżych owoców, produktów farmaceutycznych i wszelkich produktów, w których wymagana jest określona gęstość.

Penetrometry są szeroko stosowane w nauce, a także w przemyśle. Sonda kosmiczna Huygens , która wylądowała na Księżycu Saturna Tytan w 2005 r., Została wyposażona w penetrometr do pomiaru konsystencji i składu gleby Tytana. Wyprawy głębinowe wykorzystywały również penetrometry do zbierania danych z osadów na dnie oceanu.