Kaj je penetrometer?

Penetrometer je naprava, ki se uporablja za merjenje zbitosti tal. Naprava se občasno uporablja tudi za merjenje gostote drugih materialov, kot so zdravila in hrana. Obstaja vrsta različnih stilov in velikosti penetrometrov za uporabo v različnih okoljih, vključno z gradbeništvom, kmetijstvom, geologijo in znanstvenimi raziskavami.

Pri testiranju tal posamezniki običajno uporabljajo stožčaste penetrometre, ki so sestavljeni iz jeklenega stožca, pritrjenega na dolgo gred z manometrom ali nivojem na vrhu. Stožec se lahko s konstantno hitrostjo potisne v tla ali zabije, odvisno od tega, ali je penetrometer statičen ali dinamičen. Dinamični penetrometri so zasnovani za potapljanje z udarci kladiva in se pogosto uporabljajo v gradbeništvu, medtem ko se statični penetrometri, potopljeni s konstantno hitrostjo, uporabljajo v kmetijstvu. Razvrščene oznake na gredi penetrometra označujejo globino. Penetrometer meri zbitost tal v funtih na kvadratni palec (psi) ali kilopaskalih (kPa).

Zbijanje tal je pomembno vprašanje v kmetijstvu, saj neposredno vpliva na to, kako dobro lahko rastejo pridelki. Konusni penetrometer je zasnovan za določanje stopnje zgoščenosti podzemlja. Visoka stopnja zbitosti negativno vpliva na sposobnost rastlinskih korenin, da se razširijo v tla. Raven odpornosti nad 300 psi (približno 2065 kPa) bo preprečila prodiranje korenin, tako da če penetrometer ugotovi to raven pritiska, bo morda potreben postopek globoke obdelave tal, znan kot podtalnica, da se poveča rast pridelka.

Gradbeni inženiring se opira na znanost o tleh za ustvarjanje funkcionalne infrastrukture. Zbita tla so potrebna za podporo zgradb in cest. Zelo zgoščena tla so lahko tudi zaskrbljujoča, saj ne vpijajo dežja in lahko povzročijo prekomerno erozijo in odtekanje. Z drugimi besedami, pretok podzemne vode se včasih zmanjša zaradi zbijanja tal. Gradbeni inženirji v teh scenarijih uporabljajo penetrometre za določanje zbitosti tal, tako da je mogoče slediti ustreznemu poteku ukrepanja.

Žepni penetrometri so veliko manjši od stožčastih penetrometrov in jih je mogoče držati v eni roki. Te vzmetne naprave se uporabljajo za testiranje zbijanja tal, betona ali drugih materialov. Najpogosteje jih uporabljajo v industrijskih okoljih, laboratorijih in vrtovih. Drugi majhni laboratorijski penetrometri so nameščeni na stojala in se uporabljajo za natančno testiranje trdnosti svežega sadja, farmacevtskih izdelkov in vseh izdelkov, pri katerih je potrebna določena gostota.

Penetrometri se pogosto uporabljajo v znanosti in industriji. Vesoljska sonda Huygens, ki je leta 2005 pristala na Saturnovi luni Titan, je bila opremljena s penetrometrom za merjenje konsistence in sestave Titanove zemlje. Globokomorske ekspedicije so uporabljale tudi penetrometre za zbiranje podatkov iz sedimentov na dnu oceana.