Pedologické dny 2013 Měřící a vzorkovací technika pro pedologii, hydropedologii apod.

Transkript

1 Pedologické dny 2013 Měřící a vzorkovací technika pro pedologii, hydropedologii apod. Martin Jurkovič Ekotechnika, spol. s r.o. 1

2 Ekotechnika spol. s r. o. základní informace Od roku 1997 Široká nabídka měřících přístrojů a vzorkovacích zařízení Konzultace, poradenství Poprodejní servis Praktické kurzy, semináře Půjčovna Vzorkování a měření na zakázku 2

3 Kategorie našeho sortimentu Půda Agrometeorologie Voda Skládky, odpady a nádrže Rostliny Ostatní 3

4 Vrtací technika Ruční vrtáky pro heterogenní půdy 4

5 Vrtací technika Půdní žlábkové sondýrky Jednodílné, nebo nastavitelné tyčemi Průměry sondýrek od 13 do 60 mm Spojení bajonetové, nebo závitové Rovné, nebo kónické Impaktní kladiva s nylon. hlavicemi 5

6 Vzorkování půdy Kopeckého válečky 6

7 Vzorkování půdy Vibrační vrtací souprava Elektrické nebo benzinoové vibr. kladivo Průměry jádrovek do 100 mm Délky 50, 100, 200 cm Fóliová jádrovka umožňuje vyjmutí téměř neporušeného vzorku v PE rukávci 7

8 MRZB Jádrové vrtání pásovou soupravou MRZB Plně mechanizovaná samohybná hydraulická vrtací souprava Technika volně padajícího i vibračního kladiva Možnost využití pro vzorkování půdy, podz. vody, instalaci monitor. vrtů i pro SPT testy Hydraulické vytahovací zařízení Motory i na PB Vhodná pro vrtání do téměř všech druhů půd a měkkých hornin 8

9 MRZB Nízká hmotnost a kompaktnost Hmotnost: cca 700 kg (včetně závaží a plných nádrží) Výška: Šířka: Délka: 1400 mm 800 mm 2100 mm 9

10 Automatické vzorkovače WINTEX 1000 Automatický vzorkovací modul, který lze instalovat na různá vozidla (ATV) Automatická hydraulická penetrace jádrovky do hloubky 30 cm Průměr jádrovky 18 nebo 21 mm, maximální počet vzorků 480/hod Hydraulický systém Honda GX160 4,8 HP 10

11 Automatické vzorkovače WINTEX 2000 Automatický vzorkovací modul, který lze instalovat na různá vozidla (ATV) Automatická penetrace jádrovky pomocí vibračního kladiva do hloubky až 60 cm Možnost odběru vzorků ze 2 vrstev Průměr jádrovky 22 mm Max. počet odebraných vzorků 300/hod 11

12 Automatické vzorkovače WINTEX MCL3 Automatický vzorkovací modul, který lze instalovat na různá vozidla (ATV) Průměr jádrovky 35 mm, maximální počet vzorků 60/hod Vibrační kladivo Lifton LH 12, 2400 úderů/min Hmotnost 325 kg 12

13 Tenziometry Tenziometry (plněné vodou) S ručkovým manometrem (irrometry) Jet-fill tenziometr Elektronický tenziometr s jehlou a gumovou zátkou tenziometry se zabudovaným tlakovým snímačem Inteligentní tenziometr TS 1 13

14 Tenziometry P

15 Vzorkování půdní vody P

16 Vzorkování půdní vody 16

17 TRIME - PICO Trime-Pico 64 Vlhkost Konduktivita Teplota Měřený objem1250 ml Trime-Pico 32 Vlhkost půdy, písku a betonu Objem 250 ml 17

18 PICO-PROFILE PICO-PROFILE Celosvětově novinkou Technologie TRIME -Radar Měření vlhkosti a salinity Měření v půdním profilu Až 10 měřících segmentů, až do hloubky 2 m Rozsah %, přesnost 2 % 18

19 Vlhkostní čidla Využívá princip měření změn dielektrické konstanty. Možnost snadného připojení k dataloggeru dlouhodobý záznam. Rychlá odezva při použití ručního přístroje s displejem ambulantní. EC-5 10HS 5TE 5TM GS3 (M, s) (M, l) (T, EC a M) (T a M) (T, EC a M) 19

20 Vlhkostní čidla SM 150 SM 300 ThetaProbe WET-2 Přesnost: 3% Přesn. : 2,5% Přesn. : 1% Přesn. : 3% 20

21 Profile Probe Jednoduché měření vlhkosti půdy v profilu Nízká citlivost na salinitu a teplotu Pro kontinuální měření vhodné připojit DL6 datalogger, pro okamžité čtení přístroj HH2 Délka vlastního senzoru 40 cm nebo 100 cm, měřené zóny 10, 20, 30, 40, 60 a 100cm Přesnost 4% PR2/4 4 čidla v 10, 20, 30 a 40 cm PR2/6-6 čidel v 10, 20, 30, 40, 60 a 100 cm 21

22 Stahování a zpracování naměřených hodnot 1 kanál pouze změřit a uložit 8 kanálů kanálů 6 kanálů 22

23 ACE Automated Soil CO 2 Exchange System Pro dlouhodobý, automatický monitoring Odkrývá půdu mezi jednotlivými měřeními Automaticky přikrývá půdu před každou analýzou Velice rychlá odezva CO2 analýzy Vylučuje hromadění plynů nebo vodních par Nízká spotřeba (bez vzduchových čerpadel) Jednoduchá instalace Více odolné v terénu 23

24 Zasíťování pomocí Master Control Unit Všechny ACE stanice centrálně ovládány Všechny ACE stanice centrálně napájeny Data ze všech ACE stanic centrálně v Master Control Unit 24

25 Ecoprobe 5 analýza půdních plynů Tato ideální kombinace nejmodernější PID a IR technologie nahrazuje několik jednotlivých analytických přístrojů malým kompaktním přístrojem ECOPROBE 5 25

26 Dvouválcový infiltrometr Dvouválcová metoda Pro stanovení infiltrace v nasyceném prostředí 26

27 Tenzní infiltrometr Tenzní infiltroměr (09.09) Pro stanovení infiltrace v nenasyceném prostředí Voda vsakuje přes membránu a pískovou mezivrstvu Vytvořením záporného tlaku se simuluje infiltrace do nenasycené půdy Voda nevyplňuje praskliny a velké póry Lze vypočítat K (nenasycené) Měření lze automatizovat tlakovým snímačem s loggerem 27

28 Permeametr Guelph permeametr s konstantním spádem Pro měření ve vrtech Pro hloubky do 0,75 m Měření je jednoduché Princip Mariottovy lahve Špatně použitelný ve svažitém terénu 28

29 Permeametr Ksat permeametr s konstantním spádem Pro měření ve vrtech s hlubokou hladinou podz. vody Pro hloubky do 4 m Pro hloubky nad 4 m je nutná speciální měřicí nádoba a tlakový snímač Kompaktní přístroj, okamžitě připravený kměření Přemisťování v terénu je možné na zádech Pro měření obvykle stačí malé množství vody (5 l) Nevyžaduje žádnou podpěru 29

30 Stanovení hydrologické bilance profilu a aktuální evapotranspirace Velké Lyzimetry Agrolyzimetr, Meteolyzimetr, Hydrolyzimetr, Sciencelyzimetr Objem neporušeného válce půdy cca 1 m 3 v nerezovém válci Celý válec je vážený na desetiny gramu V dolní části instalovány pórézní trubice pro vytvoření sacího tlaku odpovídajícího tlaku v okolní půdě Možnost odběru půdní vody v různých úrovních lyzimetru Možnost instalace čidel pro měření teploty, sacího tlaku, vlhkosti, EC, atd. Dálkový přenos dat pomocí GSM technologií 30

31 Vzorkování vody P

32 Vzorkování vody Velké Lyzimetry Agrolyzimetr, v průběhu instalace. 32

33 Vzorkování vody SFL Smart Field Lysimeter Lze využít pro měření jak v terénu, tak v laboratoři. Dno je vybaveno keramickou sukční deskou s vysokým průtokem (0,5 bar). Výška 300, 600 nebo 1200 mm, Ø 300mm. Celý lyzimetr je trvale vážen. Do lyzimetru lze instalovat i několik čidel přístrojů (vlhkost, EC, T atp.) 33

34 Laboratorní přístroje Pískový tank Standardní sada pro určení pf 0-2,0 (0-0,1 bar) Skládá se z pískového boxu s kontrolním panelem, posuvného zásobníku vody a umělého písku o velikosti zrn přibližně 73 mikronů Počet testovaných půdních vzorků 40 Použití: pro přesné stanovení pf křivky v nejvlhčím rozsahu (lze stanovit její navlhávací i vysoušecí větev) 34

35 Laboratorní přístroje Písko-kaolinový tank Pro určení "středně vlhkého" rozsahu retenční křivky pf 2,0-2,7 (0,1-1 bar) Skládá se z písko/ kaolinového boxu s elektronicky řízeným podtlakovým systémem V soupravě je též 50 kg umělého písku o velikosti zrn přibližně 73 mikronů a 2,5 kg kaolinu Počet testovaných půdních vzorků maximálně 40) Použití: pro přesné stanovení pf křivky v jejím "středně vlhkém" rozsahu (lze stanovit její navlhávací i vysoušecí větev) 35

36 Laboratorní přístroje Tempské cely Cela k určení hydraulických vlastností neporušeného vzorku půdy Dodávána v průměrech 5,72cm a 8,85cm. Na výběr z několika keramických destiček (0-2bar) s různou propustností Válce pro vzorek:mosaz, transpparentní PVC, transparentní akryl, transparentní polykarbonát, nerezová ocel 36

37 Laboratorní přístroje Přetlakový přístroj s keramickými deskami Pro určení retenční křivky pf 2,0-4,2 (0,1-15 bar) Skládá se z regulačního panelu, 2 manometrů, kompresoru (20 bar), 2 přetlakových extraktorů (5 a 15 bar), keramických desek (1,0 a 15 bar), prstenců na půdní vzorky Ø 53 x 10 mm a propojovacích hadic. Regulační tlakový panel obsahuje 2 manometry 0-0,6MPa a 0-1,6 MPa, jemné a hrubé regulační ventily,přetlakový ventil a odkalovací nádobku Spolehlivý způsob extrakce vlhkosti ze vzorků v kontrolovaných podmínkách a bez narušení půdní struktury Použití: pro přesné stanovení pf křivky v rozsahu 0,1-15 bar. Dále pro kalibraci čidel pro nepřímé měření půdní vlhkosti - např. sádrových bločků 37

38 Laboratorní přístroje Stanovení pf křivek - WP 4 Měří celkový vodní potenciál (matriční a osmotický) Metoda měření relativní vlhkosti vzduchu nad vzorkem v uzavřené komoře pomocí určení rosného bodu na ochlazeném zrcátku Relativně rychlý proces min Rozsah 0,1-300 MPa Rozlišení 100 kpa Přesnost ±0,05MPa v rozsahu 0,1-5 MPa 38

39 Laboratorní přístroje Stanovení pf křivek - HYPROP Jednoduchá, přesná a relativně rychlá Wind/Schindlerova metoda stanovení pf křivek v evaporačních válcích Neporušený půdní vzorek je umístěn na váhu za stálého měření matričního potenciálu 2 mikrotenzometry T5. Vysoká přesnost zvláště v rozsahu blízkému saturaci. Rozlišení matričního potenciálu 0,01 hpa a hmotnosti (objemu vody) 0,01g. přesnost 1,5 hpa a 0,1g. Současné měření retence a nenasycené hydraulické vodivosti. Inovované odvzdušňování mikrotenzometrů. Relativně rychlý proces oproti přetlakovému přístroji (3 10 dní). 39

40 Laboratorní přístroje Uspořádání systému HYPROP (Uwe Schindler, 2011) HYPROP (HYdraulic Property Analyzer) Core cylinder Clamp Tensiometers Tensiometer assembly Pressure transducerr Connector the PC to 40

41 Laboratorní přístroje Laboratorní permeametr Otevřený nebo uzavřený oběh vody Konstantní hladina vody Kapacita 5 25 půdních válečků, Průměr válečků 53, 60 a 84 mm Hydraulická vodivost se stanovuje na neporušených vzorcích 41

42 Laboratorní přístroje KSAT Stanovení saturované hydraulické vodivosti Vzorek v půdním válečku o objemu 250 ccm Metoda konstantního a proměnného stádu Plně automatické měření Rozsah ,1 cm/d 42

43 Laboratorní přístroje Sady sít a třepačka Pro ruční, nebo strojní oddělení jednotlivých zrnitostních frakcí půdních vzorků Materiál - nerez ocel. Průměru rámečku 100, 200 a 300 mm, otvory od 0,063-8,0 mm Víka a nádoby na prosívku k dispozici Pro suché i mokré prosívání 43

44 Laboratorní přístroje Pipetovací zařízení Pro oddělení jednotlivých jemných zrnitostních frakcí půdních vzorků, < 38 µm pomocí sedimentace Metoda stanovení je založena na rozdílech v rychlosti usazování mezi malými a velkými půdními částicemi. Sada umožňuje testovat sedm vzorků současně. Přístroj splňuje mezinárodní standardy vzorky jsou temperovány ve vodní lázni Pipetovací přístroj je určený pro montáž na zeď, nebo na stůl 44

45 Laboratorní přístroje Hustoměrná metoda stanovení zrnitosti Pro oddělení jemných frakcí půdních vzorků, < 38 µm pomocí sedimentace za časové období Sada obsahuje 12 hustoměrů, 6 usazovacích válců, teploměr, skleněný zásobník, topení s termostatem, elektrické půdní mísidlo, stopky a další příslušenství Metoda stanovení je založena na rozdílech v rychlosti usazování mezi malými a velkými půdními částicemi Čas sedimentace a měřené hustoty jsou použity pro určení velikosti zrn podle Stokesova zákona Lze testovat 12 vzorků současně. 45

46 Laboratorní přístroje Test stability půdních agregátů Přístroj pro mokré prosívání slouží ke zjištění stability půdních agregátů. Ta je určena z faktu, že se nestabilní agregáty rozpadnou snadněji než stabilní agregáty, když jsou ponořeny do vody Sada obsahuje 8 nerezových sít s otvory 0,25 mm a povrchem 10,2 cm2, sítové nádobky Ø 39 x 39 mm. Další volitelná síta s otvory 2,0-0,045 mm jsou k dispozici Dále sada obsahuje vlastní třepací přístroj, 16 nerezových nádobek Ø 64 mm a elektronickou váhu do 320 g, přesnost 0,1 g 46

47 Laboratorní přístroje Langerův vzduchový pyknometr Přístroj slouží pro měření objemu pevné fáze (např. půdy)a nepravidelných objektů (např. semen) a pro stanovení specifické hmotnosti a pórovitosti Vhodný pro pedologické válečky o průměru 53, nebo 60mm (max. výška 51 resp. 40mm) měřící rozsah od 0 do 115 cm3 doba měření přibližně jedna minuta Další použití ve farmaceutickém průmyslu, ve stavebnictví (pórovitost asfaltu, cihel, jílu), v potravinářství (objem kávových zrn, obilí atd.) Kalibrační bloky jsou součástí dodávky. 47

48 Laboratorní přístroje Kalcimetr Slouží pro současné určení obsahu uhličitanů v 5 půdních vzorcích Kalcimetr je dodáván kompletní s reakčními nádobami a zkumavkami (bez činidel). K chemické reakci dochází do cca 1 hodiny 48

49 Laboratorní přístroje Vzduchový permeametr Pro určení propustnosti půdy pro vzduch Velmi obsáhlá sada obsahuje vzduchový permeametr pro připojení k různým komorám. Měřící rozsah je od 0,03 do 60 cm3/sec. Vestavěný datalogger, výstup RS 232, též vybaven konektorem pro tenzometr a senzor půdní vlhkosti. V sadě jsou obsaženy tři různé komory pro měření Sada dále obsahuje též elektronický tenzometr, senzor půdní vlhkosti (na principu TDR) pro připojení k permeametru, elektronickou váhu a kalibrační měřící komoru pro permeametr. Lze použít i pro terénní měření 49

50 Lokální varovné systémy (EWS) Příklady instalací Martinice, měření výšky hladiny ultrazvukem Davle, měření výšky hladiny ultrazvukem 50

51 Kateřinská jeskyně, Moravský kras Monitoring mikroklimatu uvnitř jeskyně Monitoring klimatu vně jeskyně Měření teplot a vlhkosti vzduchu Měření proudění vzduchu (2D a 3D anemometry Propojení všech vnitřních senzorů a dataloggerů s meteostanicí před jeskyní Dálkový přenos dat z venkovní meteostanice pomocí GSM Správa naměřených dat v sídle Správy jeskyní v Blansku

52 Palivový kombinát Ústí, s. p. 52

53 Pásová vibrační vrtná souprava SPOLCHEMIE, Ústí nad Labem, vzorkování pomocí MRZB pro Aquatest, a.s.

54 Projekt Rebilance zásob podzemních vod - ČGS Celonárodní projekt Rebilance Příjemcem dotace Česká geologická služba Realizátorem v oblasti povrchových vod VÚV TGM Více než 100 ks Leveloggerů dodaných pro tento projekt 54

55 Měření hladin povrchových i podzemních vod Vodní nádrž Králová, Váh 55

56 Centrum výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i. Od vrtáků po terénní vozidlo 56

57 Centrum excelentnosti manažmentu povodí v meniacich sa podmienkach životného prostredia Partneři projektu: - ÚH SAV, pobočky Liptovský Mikuláš a Michalovce - SPU v Nitre - TU Zvolen Katedra biometeorológie a hydrológie, SPU v Nitre 57

58 Automatické stanice 15 stanic - půdní vlhkosti v profilu do 2,5 m 4 meteorologické stanice 10 stanic s měřením hladin podzemní vody Povodí řek Nitra a Žitava, zasahuje však i do oblasti Váhu a Hronu Telemetrický přenos dat Správa dat na EnviroDATA

59 Měření vlhkosti půdního profilu - Bystřičany 59

60 Měření vlhkosti v půdním profilu do 2,5 metru 60

61 Další přístrojové vybavení Penetrologger Guelph permeameter IOWA infiltrometer MiniDisk infiltrometr Leveloggery Průtokoměry Vrtáky pro odběr půdních vzorků Multisampler

62 Aplikace EnviroDATA Správa dat na serveru Pro přenosové i nepřenosové stanice Zobrazení dat v grafech i tabulkách Export dat do běžných formátů Neomezený počet stanic Neomezený počet připojených senzorů