تانسيومتر :

 اندازه گيري پتانسيل ماتريك با وسايل ساده اي به نام تانسيومتر انجام مي شود . تانسيومترها يا از نوع جيوه اي هستند و يا از نوع فلزي . تانسيومتر جيوه اي ، لوله ساده و خميده اي است پر از آب كه يك طرف آن منتهي به كلاهك سراميكي است . طرف ديگر لوله وارد يك مخزن جيوه مي شود . حال اگر كلاهك سراميكي در داخل يك خاك قرار گيرد ، پس از مدتي توازن پتانسيل رطوبتي بين آب داخل تانسيومتر و آبي كه در بيرون از آن در داخل خاك وجود دارد برقرار مي گردد . برقراري تعادل با وارد شدن يا خارج شدن آب به داخل لوله تانسيومتر از طريق كلاهك آن كه نسبت به آب نفوذپذير است انجام مي شود . اگر خاك خشك باشد ، آب را از داخل تانسيومتر به طرف خود خواهد كشيد . در اين وضعيت خلا ايجاد شده در داخل تانسيومتر موجب مي شود كه در طرف ديگر لوله ، جيوه صعود مي نمايد . مقدار بالا آمدن جيوه متناسب با پتانسيل آب در خاك خواهد بود .

تانسيومترهاي جيوه اي بيشتر در كارهاي آزمايشگاهي و تحقيقي مورد استفاده مي باشند و چون كاربرد آنها در صحرا مشكل است در عمل از نوعي ديگر از تانسيومترها با نام تانسيومتر فلزي استفاده مي شود . اين تانسيومترها نيز اساسا مشابه تانسيومترهاي جيوه اي هستند با اين تفاوت كه در آنها به جاي خلاء سنج جيوه اي از يك خلاءسنج فلزي استفاده شده است تا حمل و نقل آن ساده باشد .
تانسيومتر فلزي از يك لوله پر آب تشكيل شده است كه قسمت پايين آن از يك كلاهك سراميكي درست شده و قسمت بالاي آن مسدود است ، به طوري كه اگر آب از كلاهك سراميكي خارج شود در داخل لوله خلاء ايجاد مي شود . به همين منظور در كنار لوله تانسيومتر ، خلاءسنجي به آن متصل است كه قادر مي باشد مقدار خلاء يا فشار منفي را اندازه گيري كند . اگر كلاهك سراميكي در داخل خاك قرار گيرد با خروج يا ورود آب به تانسيومتر تعادل پتانسيلي بين آب داخل و خارج تانسيومتر براقرار مي شود . بنابراين با تعادل پتانسيل رطوبتي بين آب داخل و خارج كلاهك ممكن است مقداري آب از لوله تانسيومتر خارج شود كه اين عمل باعث ايجاد خلاء و كاهش فشار در لوله مي شود . مقدار خلاء يا فشار منفي توسط خلاءسنج قابل قرائت است . معمولا درجه بندي خلاءسنج بين 0 تا 100 بوده كه هر كدام از درجات آن معادل 10 سانتي متر فشار منفي است . بنابراين اگر عقربه خلاءسنج روي عدد 25 باشد نشان مي دهد كه فشار در خلاءسنج 250- سانتي متر است .
همانطور كه گفته شد تانسيومترها در پتانسيل بالاتر از يك اتمسفر كارآيي ندارند زيرا در اين پتانسيل حباب هاي هوا وارد تانسيومتر گرديده و عدد قرائت شده صحيح نخواهد بود . براي اطمينان از اينكه تانسيومتر تا اين پتانسيل به خوبي كار خواهد كرد لازم است تانسيومترها را قبل از استفاده آزمايش كنيم . براي تست تانسيومتر ابتدا كلاهك را به مدت چند ساعت داخل ظرف آبي قرار دهيد تا كاملا اشباع شود سپس در حالي كه كلاهك داخل آب قرار دارد لوله تانسيومتر را به كمپرسور هوا وصل كرده و بتدريج فشار هوا را افزايش دهيد . هنگاميكه فشار به 8/0 تا 9/0 اتمسفر رسيد حبابهاي هوا در داخل ظرف از كلاهك بيرون خواهند آمد . در اين صورت تانسيومتر خوب كار خواهد كرد . چنانچه حباب هوا در فشار كمتر از 8/0 اتمسفر ظاهر شد آن تانسيومتر براي استفاده مناسب نخواهد بود .
براي استفاده از تانسيومتر با مته اي كه قطر آن به اندازه قطر لوله تانسيومتر يا كمي كمتر از آن باشد چاهكي را تا عمق مورد نظر حفر كنيد . قبل از گذاشتن تانسيومتر كمي خاك نرم و مرطوب در چاهك بريزيد . حال تانسيومتر را داخل چاهك قرار دهيد و اطمينان حاصل كنيد كه با لگد كردن اطراف آن خاك كاملا به كلاهك و لوله اطراف آن چسبيده و تماس داشته باشد . با خاك در اطراف تانسيومتر برآمده گي كوچكي بسازيد تا از تجمع آب در اطراف لوله تانسيومتر و نفوذ عمودي آن در طول لوله تانسيومتر جلوگيري شود . چون در خاكهاي شني حدود 80 درصد آب قابل استفاده در مكش 85/0- اتمسفر قرار دارد . لذا تانسيومترها در خاكهاي شني بيشتر قابل استفاده است . براي ساختن تانسيومتر مي توان به شرح زير عمل نمود :

 
1 _ يك لوله از جنس PVC يا پلكسي گلاس به قطر 1 سانتي متر انتخاب كرده و دو انتهاي باز آن را با سوهان صاف كنيد .

2_ در فاصله 10 سانتي متري از انتهاي بالاي لوله سوراخي تعبيه كنيد .

3 _ در صورتي كه خلاءسنج فلزي در اختيار باشد آن را به سوراخ تعبيه شده پيچ كرده و آب بندي نماييد . در غير اينصورت يك لوله مسي به طول 4 سانتي متر را كه قطر خارجي آن كمي كوچكتر از قطر داخلي سوراخ تعبيه شده مي باشد وارد سوراخ نموده و با چسب اطراف آن را محكم كنيد . اين لوله بعدا به فشارسنج جيوه اي يا فلزي متصل گردد .

4 _ كوزه متخلخل سراميكي با مخلوط كردن اجزاء زير و سپس قالب ريزي در قالب مخصوصي كه از گچ درست شده است ساخته مي شود .
_ 75% رس ايليت
_ 20% كوارتز
_ 5% كربنات كلسيم
_ كمي سيليكات سديم و پروسلين
_ آب

5 _ پس از قالب كوزه را در مجاورت هوا قرار داده تا خشك شود و سپس در حرارت 1000 درجه آن را بپزيد .

6 _ كوزه را با چسب به لوله اصلي متصل كنيد .

7 _ با درب بند لاستيكي انتهاي بالايي لوله را مسدود كنيد .

منبع