Si la placa porosa se contamina con partículas de tierra, su conductividad cambia. ¿Cómo puedo solucionarlo?
Normalmente, puede enjuagarla con agua clara de abajo hacia arriba para eliminar las partículas de tierra. Si la placa porosa está sucia, intente limpiarla bajo el agua con un cepillo, o en el desecador al vacío. Si esto no ayuda, recomendamos sustituir la placa para eliminar los cambios de conductividad no deseados.
¿Es mejor medir la conductividad saturada en el campo, ya que cubre todo el sistema poroso de un suelo? ¿Cómo puede una pequeña muestra representar las condiciones del campo?
Es cierto que los datos de campo son siempre mejores, pero muchos investigadores siguen midiendo la conductividad hidráulica saturada (Ks) utilizando muestras de testigos en el laboratorio. Para garantizar que las mediciones realizadas con muestras pequeñas sean representativas de las condiciones de campo, es necesario disponer de más réplicas que eliminen los caminos abiertos. Recomendamos utilizar cinco réplicas para comparar los resultados. Si una o dos tienen resultados de Ks mucho más altos que las demás, deje esas muestras fuera de la media final. En su lugar, tome la media de aquellas lecturas con niveles más bajos. Los datos de alta conductividad pueden ser el resultado de caminos abiertos (poros), que son el resultado de cortar una muestra de núcleo, pero que son más o menos pasivos en el campo.
¿Por qué la curva de cabeza descendente ajustada no coincide con mis datos?
Esto puede deberse a varias razones:
1. Si la muestra no está bien montada, es posible que la base no esté bien sellada. Si este es el caso, la presión del agua no se aproximará al valor de cero hPa al final, sino que tenderá a ir a un valor negativo. Para solucionar este problema, asegúrese de volver a montar la muestra correctamente. NOTA: En las primeras versiones de KSAT, se utilizaba una placa inferior que a veces no proporcionaba una conexión hermética a la muestra, sobre todo si los cilindros de acero estaban rayados o sucios. Estas placas se sustituyeron en el verano de 2015 por otras nuevas con un sellado suave de goma. Solo deben utilizarse estas nuevas para garantizar una conexión hermética entre la muestra y la cúpula.
2. In some soils, particularly soils with a loamy texture, almost all water passes through a very small part of the soil sample (for instance, through macropores). Water flow in these macropores becomes turbulent if the pressure gradient becomes too large. In that case, the water flow is no longer proportional to the pressure gradient, and consequently the change of the hydraulic head with time is not exponential, invalidating Darcy’s law. KSAT is a precision measurement device which shows you this by a misfit of the exponential function: the fitted function will be less curved than the data. Also, you will notice in such a case that the calculated conductivity becomes larger as the size of the pressure head decreases. Under very small gradients, flow might still be laminar. To remedy this, repeat your measurement with a small gradient (for instance, an initial pressure head < 5 cm).
3. Los suelos son sistemas frágiles y porosos, y su permeabilidad puede cambiar durante el proceso de medición. Existen diferentes direcciones y razones para ello:
Si el flujo tiene lugar principalmente a través de macroporos, éstos podrían erosionarse durante el proceso de medición, aumentando la conductividad. Esto conducirá a un resultado similar al caso anterior, con la diferencia de que el efecto (aumento de la conductividad) es duradero.
Debido al flujo preferente a través de los macroporos, éstos pueden quedar sellados por partículas de sedimento. En este caso, la conductividad disminuirá durante el proceso de medición. Esto se verá de nuevo por un aparente desajuste de la función exponencial, pero en este caso, la curva exponencial ajustada será más curva que los datos.
4. Es posible que la desviación de su transductor de presión no sea igual a cero. La razón de ello puede ser que tenga una desviación de temperatura (si no se han equilibrado a la misma temperatura todos los componentes de la medición, es decir, KSAT, el líquido utilizado y las muestras de suelo). Para resolver este problema, equilibre todos los componentes a la misma temperatura y realice la recalibración del offset antes de la medición.
¿Por qué el nivel de agua de la bureta no desciende a cero, sino que se mantiene en un valor positivo?
Es posible que haya aire en la conexión del tubo entre la bureta y el tubo. Para eliminarlo, llena de agua la bureta hasta 20 cm de altura y abre rápidamente la válvula de la cúpula. El agua saldrá disparada por el tubo y arrastrará consigo el aire existente.
La detección automática del inicio de la medición no funciona. Cuál es la razón y qué puedo hacer?
KSAT detecta automáticamente el inicio de una medición por un salto de presión positiva en la señal. Hay algunas razones posibles y soluciones de coordinación de por qué no funciona la detección automática:
1. La apertura de la válvula es demasiado lenta. Si esto ocurre, el aumento de presión será demasiado gradual y no se reconocerá el aumento. Para solucionar este problema, abra la válvula con un giro rápido de la palanca.
2. Es posible que el transductor de presión no reaccione instantáneamente debido a la formación de capas o a la sedimentación. Si esto ocurre, limpie el KSAT.
3. El transductor de presión está defectuoso. En este caso, envíe el KSAT a METER.
*EN CUALQUIER CASO: SIEMPRE puede iniciar manualmente su medición pulsando el botón "Reiniciar manualmente". Esta solución también es adecuada si desea iniciar una medición KSAT "sobre la marcha", por ejemplo, si la conexión de la válvula a la bureta ya está abierta (intencionada o accidentalmente) cuando desea iniciar su medición.
¿Qué fluido debo utilizar para mis experimentos?
No utilice agua destilada. En suelos arenosos, la composición iónica del agua no tiene gran importancia, pero en suelos de textura fina, la anchura de la doble capa eléctrica se verá muy afectada por la fuerza iónica y la composición iónica del agua. Además, el uso de agua con aniones monovalentes de agua destilada puede dispersar la muestra, reduciendo así su conductividad saturada. En general, se recomienda utilizar agua con una composición iónica similar a la del suelo investigado; sin embargo, conocer la composición iónica de un agua no siempre es fácil. En la práctica, en la mayoría de los casos se utiliza agua del grifo estándar, y es bueno si se puede especificar la fuerza iónica. Para algunas investigaciones, en particular con suelos que pueden sufrir dispersión, es recomendable utilizar una solución electrolítica con cationes bivalentes, por ejemplo, una solución 0,01 molar con calcio como catión. Utilice SIEMPRE agua con la misma temperatura que el entorno del laboratorio donde realice las mediciones.
El agua que sale del tubo de escape no es transparente. ¿Es un problema?
El cabezal de presión que ha aplicado es demasiado alto para su muestra, lo que provoca erosión y destruye la muestra. El transductor de presión de su instrumento es lo suficientemente preciso como para trabajar con cabezas de presión mínimas. Ajuste la cabeza de presión entre 2 y 5 cm. Además, normalmente obtendrá los mejores resultados con cabezas de presión pequeñas.
No ocurre nada cuando abro la válvula de conexión. ¿Es impermeable mi muestra?
KSAT puede registrar incluso tasas de percolación extremadamente pequeñas. Si ha seleccionado "Auto" para la frecuencia de muestreo, sólo se mostrará un punto de datos si se registra una diferencia de altura de presión mínima (por defecto es de 0,1 cm). Puede hacer lo siguiente para ver más puntos:
1. 1. Seleccione una diferencia de presión mínima menor (hasta 0,01 cm).
2. 2. Seleccione un intervalo de tiempo constante en lugar del modo automático.
3. Aumente la cabeza de presión inicial. Siempre recomendamos iniciar las mediciones con una diferencia de cabeza de presión de no más de unos 5 cm para minimizar el riesgo de erosionar o destruir la muestra durante la medición. Sin embargo, si su muestra es obviamente estable, puede aumentarla hasta 20 cm.
4. 4. Si las conductividades son tan bajas que incluso las mediciones con 20 cm de diferencia de altura de presión inicial parecen extremadamente lentas, utilice el modo de extensión de la bureta para su medición con el fin de acelerar la medición de nuevo por un factor de 50. Para ello, llene completamente la bureta hasta la parte superior del tubo con el tubo de cabeza constante encima. El KSAT detectará automáticamente que se está suministrando agua desde la tubería estrecha en lugar de la bureta ancha, y calculará el valor de conductividad adecuado.
¿Es necesario esperar hasta que se alcance el tiempo de medición definido?
Puede detener la medición antes de que se alcance el tiempo de medición definido si se cumplen los siguientes parámetros:
la curva de ajuste se ajusta a los valores medidos
r² es suficientemente alto (cercano a 1)
ya se han tomado suficientes valores de medición (> 10)
el valor Ks es constante
No puedo medir conductividades porque toda el agua pasa a través de la muestra antes incluso de que comience la medición automática.
El límite superior del rango de conductividades medibles con KSAT es de unos 5000 cm/d. En este caso, el nivel de agua inicial atraviesa la muestra en unos 5 segundos, lo que se aproxima a la resolución temporal de la adquisición de datos de KSAT . Para resolver este problema de medición, puede utilizar el botón "reiniciar medición" para iniciar manualmente el registro de datos inmediatamente después de abrir la válvula. Esto puede acelerar ligeramente el registro de los primeros datos.
¿Por qué la curva de caída de cabeza ajustada no coincide con mis datos de KSAT ?
Esto puede deberse a varias razones:
1. Si su muestra no está bien montada, es posible que no esté bien sellada en su base. Si este es el caso, la presión del agua no se aproximará al valor de cero hPa al final, sino que tenderá a ir a un valor negativo.
Solución: Vuelva a montar la muestra correctamente.
NOTA: En las primeras versiones de KSAT , se utilizaba una placa inferior que a veces no proporcionaba una conexión hermética a la muestra, sobre todo si los cilindros de acero estaban rayados o sucios. La placa se sustituyó en el verano de 2015 por una nueva placa con una junta de goma blanda. Solo debe utilizarse esta placa actualizada para garantizar una conexión hermética entre la muestra y la cúpula.
2. En algunos suelos, especialmente los de textura franca, casi toda el agua pasa a través de una parte muy pequeña de la muestra de suelo (es decir, a través de los macroporos). El flujo de agua en estos macroporos se vuelve turbulento si el gradiente de presión es demasiado grande. En ese caso, el flujo de agua deja de ser proporcional al gradiente de presión. En consecuencia, el cambio de la altura hidráulica con el tiempo no es exponencial y la ley de Darcy no es válida. Si este es el caso, la función exponencial no se ajustará a los datos: la función ajustada será menos curva que los resultados experimentales. Además, en estos casos se observará que las cabezas de presión más pequeñas dan una conductividad calculada mayor.
Solution: Under very small gradients, flow still might be laminar. So, repeat the measurement with a small gradient (i.e., an initial pressure head < 5 cm).
3. Los suelos son sistemas porosos frágiles, y su permeabilidad puede cambiar durante el proceso de medición. Existen diferentes razones para ello:
a. Si el flujo tiene lugar principalmente a través de macroporos, éstos podrían erosionarse durante el proceso de medición (es decir, aumenta la conductividad). Esto conducirá a un resultado similar al #2, sin embargo, el efecto (aumento de la conductividad) será duradero.
b. Debido al flujo preferencial, los macroporos pueden quedar sellados por partículas de sedimento. En este caso, la conductividad disminuirá durante el proceso de medición. Esto se indicará por un aparente desajuste de la función exponencial, pero en este caso, la curva exponencial ajustada será más curva que los datos.
4. Es posible que el offset de su transductor de presión no sea igual a cero. 5. Puede tener una desviación de temperatura si todos los componentes de la medición (es decir, KSAT, líquido utilizado y muestras de suelo) no se equilibraron a la misma temperatura.
Solución: Equilibre todos los componentes a la misma temperatura y realice la recalibración del offset antes de la medición.
Es mejor medir la conductividad hidráulica saturada en el campo, ya que cubre todo el sistema poroso de un suelo. ¿Cómo se puede medir Ks (Kt) con sólo un núcleo de suelo?
Muchas instituciones de investigación siguen midiendo Ks (Kf) con muestras, pero los datos de campo siempre son mejores. Si se utiliza un testigo de suelo, es necesario disponer de cinco réplicas para asegurarse de que los caminos abiertos no falsean el resultado. Compare los resultados. Si uno o dos tienen resultados de Ks mucho más altos, no los promedie, sino promedie sólo las lecturas con valores más bajos. Los datos de alta conductividad pueden ser el resultado de caminos abiertos (poros), que se cortaron en la parte superior e inferior del núcleo del suelo, pero que son más o menos pasivos en el campo.
¿Cómo calcula KSAT la corrección de temperatura para obtener la conductividad saturada a la temperatura de referencia especificada?
KSAT utiliza la dependencia de la temperatura de la viscosidad del agua para recalcular la conductividad de referencia (a la temperatura de referencia especificada) a partir del valor medido (a la temperatura de funcionamiento medida). Los detalles se especifican en la página 11 del manual de funcionamiento de KSAT (disponible en formato pdf en el menú Ayuda del software KSAT ).
¿Saturación significa que todos los poros del suelo están llenos de agua?
¡No! Pero tampoco es el caso sobre el terreno.
No puedo medir conductividades porque toda el agua pasa a través de la muestra antes incluso de que comience la medición automática.
El límite superior del rango de conductividades medibles con KSAT es de unos 10000cm/d. En este caso, el nivel de agua inicial atraviesa la muestra en unos 5 segundos, lo que se aproxima a la resolución temporal de la adquisición de datos de KSAT . Puede intentar utilizar el botón Reiniciar Medición para iniciar manualmente el registro de datos inmediatamente después de abrir la válvula. Esto puede acelerar ligeramente el registro del primer punto de datos y ayudar a elevar ligeramente el límite superior de medición.
¿Cuándo finaliza mi medición?
La medición finaliza automáticamente si se alcanza una altura de presión total mínima (parámetro H_end_abs) o una altura de presión relativa mínima (parámetro H_end_rel), que está relacionada con la altura de presión inicial. El ajuste por defecto es que el agua se filtre hasta que el nivel descienda al 25 % del valor inicial. Puede cambiar este ajuste en el menú de parámetros. Los valores por defecto son muy conservadores. A menudo, las mediciones pueden detenerse mucho antes. Puede hacerlo en cualquier momento pulsando Detener medición. Como regla general, la medición puede detenerse:
a) si la conductividad calculada se convierte en un valor estable. Esto significa que se ha registrado un número suficiente de datos medidos (> 10) y que la señal muestra una tendencia clara, y
b) si r² es suficientemente alto (r² > 0,999).
Para las muestras con baja permeabilidad, una disminución de 1 cm de la cabeza de presión suele ser suficiente para detener la medición. Por ejemplo, una muestra con una conductividad de 2 cm/d tardará unas 8 horas en alcanzar 0,25 de su cabeza de presión inicial. En la práctica, puede comenzar con 20 cm de altura inicial y detenerse cuando alcance los 19,5 cm (ya sea manualmente o configurando H_end_rel = 0,975), lo que ocurre al cabo de aproximadamente 15 minutos.
¿Puedo visualizar mis datos externamente?
Sí. Todos sus datos y todos los parámetros se escriben en un archivo ASCII en formato csv. Puede utilizar estos datos para volver a visualizar la medición y la curva ajustada con su propio software de visualización.