Új szemcseméret eloszlás vizsgálat kidolgozása az eltérő módszerek harmonizálásának érdekében
Title in English
Development a new particle size distribution measurement technique in order to harmonizing the different methods
Panel
Complex agricultural sciences
Department or equivalent
Department of Soil Science and Agrochemistry (Hungarian University of Agriculture and Life Sciences)
Participants
Kovács, Balázs Tolner, László
Starting date
2004-01-01
Closing date
2008-12-31
Funding (in million HUF)
6.550
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A kutatás célja egy olyan szemcse-eloszlás meghatározó berendezés kifejlesztése volt a célunk, amely a korábbinál nagyobb mérési pontosságú és mérési gyakoriságú, automatikusan üzemeltethető, párhuzamosan elvileg tetszőleges számú agyag-iszap minta vizsgálatára alkalmas, egyben a méréshez kapcsolódóan a dokumentáció is azonnal elkészíthető.
A fenti probléma megoldására végül megszületett az elektronikus areométer. Ez egy olyan areométer, melynek nyakában egy vezető réteg helyezkedik el, ez az egyik fegyverzet, a másik fegyverzet a talajszemcséket tartalmazó oldat, melynek magassága, és ezzel a kondenzátor kapacitása változik az ülepedés során.
Az areométer besüllyedését azaz a sűrűség csökkenésének időfüggését mérjük közvetlenül. A sűrűség csökkenést az adott időpillanatban már kiülepedett, azaz a mérőcső szintje alá süllyedt részecskék vizsgált térfogatból való eltávozása okozza. Ebből elméleti megfontolásokat alkalmazva kidolgoztuk a szemcseméret eloszlás számítására alkalmas véges érintők (FIT) módszerét.
A készített berendezés validálásának érdekében négy tipikus magyar talajtípust használtunk, melyeknek fizikai félesége különbözött egymástól. Kimutattuk, hogy nincs szignifikáns eltérés két alkalmazott eljárással kapott eredmények között, kivéve a 0,05 mm frakciót. Ez azt jelenti, hogy a két módszer a vizsgált frakciókban egymással egyenértékű, így egymást helyettesítheti a vizsgálatok során.
Results in English
To continuously measurement of PSD we worked out an digital areometer. The device is equipped a capacitive sensors on the neck of the areometer, which can measure the changes of water levels nearby the neck of the areometer in 10 m precision with <1 m errors. The typical level changes are 3-5 cm, The measured signals are stored in the memory of equipment and after the end of measurement the database is downloaded to the to the controller computer.
Because the whole system can be managed as the aggregation of many mono-disperse systems, it is possible to divide the measured density-time function into grain-size fractions with tangent lines drawn to finite but optional points. For calculating the settling speed of given fraction, these tangent lines are very good tools, because the changing speed of density is equal to the multiplication of settling speed and mass of given fraction.
The aim of validate research is to test and validate a developed automated continuous particle size method.The particle size of these samples was measured by both the conventional pipette method and the automated method. Based on statistical analysis the results of used pipette method and continuous aerometer method at used soil samples, give statistically equal results in the average and all fraction except the 0,05 mm fraction. It means the continuous areometer method compatible with conventional method.
Szacsuri G., Czinkota Gy., Czanik P.:: A new automated method for the quasi-continuous determination of particle-size distribution, microCAD 2004. Nemzetközi Tudományos Konferencia, Miskolc, 2004
Kovács B. � Szacsuri G. � Czanik P.: ASTA - Új megoldás finom szemcsefrakciók méreteloszlásának meghatározására,, Magyarhoni Földtani Társulat Vándorgyűlése, Egerszalók 2004. szeptember 30.-október 1., 2004
Kovács B. � Szacsuri G. � Czanik P:: Új eljárás finomszemcsés laza képződmények szemcseeloszlásának meghatározására az ASTA mérőeszközzel,, HUNGEO Magyar Földtudományi Szakemberek VII. világtalálkozója, 2004 szeptember 1., 2004
Kovács B, Czinkota I, Tolner L, Czinkota Gy, Szacsuri G, Czanik P: Automatikus finomfrakció szemcseméret-eloszlás meghatározás, Mélyépítés, jan-márc, 2004 pp. 22-29, 2004
Kovacs B., Tolner L., Czinkota Gy., Szacsuri G., Czanik P.:: Új eljárás finomszemcsés laza képződmények szemcseeloszlásának meghatározására az ASTA mérőeszközzel, Ráckevei Geotechnikai Konferencia előadásai, 2003. november 4-5., 2003
Szacsuri G., Czinkota Gy., Czanik P: A new automated method for the quasi-continuous determination of particle-size distribution;, Doktoranduszok Fóruma, Miskolc, 2005
B. Kovács, I. Czinkota, L. Tolner, Gy. Czinkota: The determination of particle size distribution (PSD) of clayey and silty formations using the hydrostatic method, Acta Mineralogica and Petrographica, Szeged (megjelenés alatt), 2005
Czanik Péter: Automatizált mérőrendszerek alkalmazási lehetőségei a talajtanban, Veszprémi Egyetem Georgikon Mezőgazdaságtudományi Kar. XI. Ifjúsági Tudományos Fórum. 2005. március 24, 2005
Czanik Péter: Informatika alkalmazása a talajtanban, Debreceni Egyetem. Informatika a felsőoktatásban 2005. 2005. augusztus 24-26., 2005
B. Kovács, I. Czinkota, L. Tolner, Gy. Czinkota.: “FIT” method for calculation of soil particle size distribution from stored density-time data base,, Agrokémia és Talajtan, 55/1, pp. 295-304., 2006
