9
h0 - отметка нулевого отсчетного репера пьезометрической трубки (уровень воды);
и - высота капиллярного поднятия в пьезометрической трубке, см.
При малых радиусах трубки
, где а2 - капиллярная постоянная, равная, для воды при комнатной температуре ~15·10-2 см2, а r - внутренний радиус трубки, см;
V0 - объем между нижним торцом образца и верхним отсчетным репером (мертвый объем), см3;
μ - вязкость воздуха в зависимости от температуры, дПа·с.
Оптимальной является конструкция аппарата со следующими размерами пьезометрических трубок:
диаметр малой трубки - 0,25-0,30 см;
диаметр большой трубки - 2,50 см:
малая трубка - h1=70 см, h2=65 см, h3=53 см, h4=5 см;
большая трубка h1=70 cm, h2=53 см, h3=5 см.
Вычисления производят следующим образом.
1. Определяют отметки реперов каждой трубки пьезометра - h1, h2, h3, h4 относительно h0 - путем измерения расстояния между репером h0 и соответствующим отсчетным репером с точностью - 0,05 см.
2. Измеряют объемы трубок между реперами h0 и h1 и мертвый объем трубок V0,1 репера h1 до обреза свободного отвода крана путем взвешивания воды с известной плотностью, заполняющей измеряемый объем с точностью 0,01 см3.
3. Мертвый объем аппарата V0 слагается из:
мертвого объема пьезометрических трубок - V0,1;
объема соединительного трубопровода от пьезометра до кернодержателя - V0,2;
мертвого объема кернодержателя - V0,3.
Объем V0,1 известен из данных измерения. Объем V0,2 вычисляется по длине и внутреннему диаметру соединительного трубопровода с погрешностью - 0,5 см3. Объем V0,3 вычисляют по результатам измерения длины и диаметра сверлений в кернодержателе и оценки объема полости под нижним торцом образца с точностью 0,5 см3.
При определении коэффициентов для измерения проницаемости при радиальной фильтрации в объем V0,3 включают объем центрального осевого отверстия в образце, исходя из средних значений диаметра и высоты сверления (наиболее принятые значения d=l,0 см; H=5,0 см).
Определение мертвого объема не требует высокой точности ввиду малого влияния этой величины на точность измерения проницаемости.
4. Вычисляют площадь сечения трубок f по определенным ранее объемам и расстоянию между реперами h1 и h4 (малая трубка) и h1 и h3 (большая трубка) с погрешностью - 0,02 см2.
5. Вычисляют диаметр трубки с погрешностью - 0,01 см:
?
.
6. Площадь сечения сосуда S вычисляют по размерам с погрешностью - 0,1 см2.
7. Вычисляют коэффициент С для каждого интервала большой и малой трубок последовательно по формулам, представленным в приложении 3.
8. Таблицу значений коэффициентов С составляют для каждого предела измерения в зависимости от температуры, как это показано в таблице.
Таблица составлена по результатам градуировки реального пьезометра; при близких геометрических размерах используемого пьезометра к рекомендуемым, величины вычисленных коэффициентов С должны иметь тот же порядок.