Τι είναι το τασίμετρο;

Τα τασίμετρα (tensiοmeters) σε πολλές αναφορές αποδίδονται στα Ελληνικά και με τον όρο τενσιομέτρα. Στην συγκεκριμένη εργασία θα τα αναφέρουμε με τον όρο τασίμετρα και όχι τενσιόμετρα, παρόλο που όπως αναφέραμε και λίγο πιο πάνω και οι δυο ονομασίες είναι σωστές και χρησιμοποιούνται.
Τα τασίμετρα αποτελούν μια απλή στη σύλληψη συσκευή που επιτρέπει την εκτίμηση της διαθεσιμότητας του εδαφικού νερού. Μετά την εμφάνιση των πρώτων τασιμέτρων, τα οποία επινοήθηκαν από τους L.A Richards και Willard Gardner του πανεπιστημίου της πολιτείας Utah των Η.Π.Α. Αυτά τελειοποιήθηκαν και σήμερα αποδίδουν πάρα πολύ ικανοποιητικά αποτελέσματα. Παρά το ότι έχουν εμφανιστεί στην αγορά εδώ και σχεδόν 100 έτη και συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται σε πολλές περιοχές του κόσμου για τη διαχείριση της άρδευσης, στην Ελλάδα η χρήση τους είναι περιορισμένη.
Υπάρχει μεγάλη ποικιλία τασιμέτρων στο εμπόριο κατάλληλα τόσο για πειραματικούς σκοπούς, όσο και για εφαρμογές στην πράξη. Από αυτά, άλλα χρησιμοποιούν υδραργυρικά μανόμετρα και άλλα μηχανικά.
Ένα τυπικό τασίμετρο αποτελείται από έναν σωλήνα, ο οποίος συνδέεται στο επάνω μέρος με ένα μηχανικό ή υδραργυρικό μανόμετρο και στο κάτω με ένα πορώδες κεραμικό κύπελλο από πορσελάνη και κλείνει στην κορυφή με ένα πώμα. Τα σύγχρονα τασίμετρα αντί μανομέτρου είναι εφοδιασμένα με ένα μετατροπέα πίεσης, ο οποίος μετατρέπει τις μεταβολές πίεσης του εσωτερικού των τασιμέτρων, σε ηλεκτρικό σήμα. Η διαδικασία αυτή επιτρέπει τη συνεχή καταγραφή και ηλεκτρονική αποθήκευση των τιμών της τάσης). Ο σωλήνας γεμίζεται με νερό και τοποθετείται μέσα στο έδαφος έτσι ώστε η πορώδης καλύπτρα (αλλού αναφέρεται ως κεραμικός βολβός) να βρίσκεται στο βάθος στο οποίο θέλουμε να μετρήσουμε την υγρασία. Η πορώδης καλύπτρα είναι διαπερατή στο νερό και τα υδατοδιαλύτα στοιχεία του εδαφικού διαλύματος αλλά όχι στα εδαφικά σωματίδια και αέρια.
Τα τασίμετρα παρέχουν εκτιμήσεις της διαθεσιμότητας της υγρασίας του εδάφους, υπολογίζοντας την τάση που οφείλεται στην διαδικασία δημιουργίας μιας ισορροπίας μεταξύ του περιεχόμενου νερού μέσα στο «σώμα» του τασίμετρου και της υγρασίας του εδάφους. Για παράδειγμα:
• στα ξηρά εδάφη το νερό εντός του τασιμέτρου θα ρέει προς τα έξω στο περιβάλλον χώμα μέχρι η διαφορά πίεσης να ισούται με μηδέν
• σε πιο υγρά εδάφη αυτή η διαδικασία θα συμβαίνει όλο και λιγότερο μέχρι που η περιεχόμενη υγρασία να είναι στο 100%, όπου καμία ανταλλαγή νερού δεν θα συμβαίνει
• αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί και αντίστροφα, οπού εάν το έδαφος είναι ξηρό σε μια στιγμή του χρόνου, το νερό θα ρέει προς τα έξω και εάν συμβεί κατακρήμνιση το νερό θα αρχίσει να ξαναμπαίνει στο τασίμετρο για να διευκολύνει την αλλαγή στην υγρασία του εδάφους και να κρατήσει την πίεση σε ισορροπία.
Η ισορροπία αυτή επιτυγχάνεται με ένα πολύ ειδικό κεραμικό υλικό (διαπερατό από το νερό – αδιαπέραστο από τον αέρα μέσω μιας μεμβράνης). Η πίεση στο «σώμα» του τασίμετρου παρακολουθείται κατευθείαν από έναν ημιαγωγό μετατροπέα πίεσης ή στα πιο απλά μοντέλα από έναν αναλογικό μετρητή (dial tensiometers).