MLAB wiki

Máte načtenou starší verzi dokumentu! Pokud ji uložíte, vytvoříte tím novou aktuální verzi.

====== Přístroj pro měření půdní vlhkosti ve vrtu (Borehole humidity sensor) ======
Status: Idea

Pro hydrologický průzkum je důležité měřit půdní vlhkost v sondážních vrtech s vysokým vertikálním rozlišením. Měření navíc vyžaduje autonomní sběr dat z více vrtů a energetickou nenáročnost sytému.

Z těchto požadavků vychází, že nejlepším řešením bude použití metody, která umožňuje spojité měření s rozlišením závislým na úrovni požadované energetické úspornosti. Takovou metodou je [[https://en.wikipedia.org/wiki/Time-domain_reflectometer|reflektivní měření]] na optické, elektrické, nebo akustické bázi. 
Nejvhodnějším principem pro zvolené podmínky je zřejmě ultrazvukové měření na akustickém vedení. Akustické vedení v takovém případě bude zatíženo hmotou s hustotou závislou na měřené vlhkosti.

Zařízení by bylo realizováno tak, že vrt by byl vyložen akustickou izolační vložkou (například plastová trubka). Do ní by měla být koncentricky vložena trubka sloužící jako akustické vedení. Takovým materiálem jsou například ušlechtilé oceli. V případě potřeby může být vzdálenost mezi akustickou izolací a vedením vymezena distančními kroužky.

Prostor mezi akustickým vedením a izolací je pak třeba vyplnit materiálem jehož akustické vlastnosti (hustota materiálu) se mění v závislosti na obsahu vlhkosti. (Může být použit například vhodný typ betonu.)

Ocelová trubka ve středu vrtu pak bude sloužit jako ultrazvukové vedení. Materiál okolo je pak vlhkostně citlivá hmotnostní/impedanční zátěž. Vnější vrstva vyvložkování vrtu slouží jako akustická izolace, zabraňující šíření energie do okolních vrstev, aby systém měl definované parametry a nedocházelo ke zbytečným ztrátám do okolní horniny.

Měření by pak vypadalo tak, že na vyústění vrtu bude našroubovaný ultrazvukový budič. Který bude vytvářet budící impulz. Impulz se bude šířit po akustickém vedení a  v místech s odlišnou impedancí od vstupní části bude docházet k odrazům, které lze zaznamenat. Výsledkem měření pak bude reflektogram ze kterého lze vyčíst vertikální průběh vlhkosti v délce vrtu.

{{:cs:designs:measuring:bhs.png?500|Ideová konstrukce snímacího vrtu.}}

Použití ocelové duté trubky k měření vlhkosti má dále výhodu v možnosti využití stejného vrtu i k měření jiných veličin. Například teploty, obsahu plynů, nebo měření konduktivity spodní vody. Případně i k aplikaci látek do podloží.

Vyplňte, prosím, všechna písmena v poli, abyste dokázali, že nejste robot. P C F O X Ponechte prosím toto pole prázdné:

Komentář k úpravám

Poznámka: Tím, že editujete tuto stránku, souhlasíte, aby váš obsah byl licencován pod následující licencí: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International