tensiometro


COMO FUNCIONA UN TENSIOMETRO
Principio Básico
El principio básico de funcionamiento de un tensiómetro es en términos generales bastante sencillo. Para entenderlo, debemos remontarnos a 1643 cuando el físico italiano Evangelista Torricelli realizó su más famoso experimento.
En pocas palabras, Torricelli llenó un tubo de vidrio de 1 metro de largo y una cubeta con mercurio metálico (Hg).Tapó la boca del tubo de vidrio (cuidando de que no entrara aire dentro del tubo), lo invirtió y lo introdujo dentro del mercurio de la cubeta. Una vez dentro destapó la boca del tubo. Torricelli observó que la columna de mercurio dentro del tubo bajó, pero el tubo no se desocupó. La razón por la que no se desocupó es por que la presión atmosférica del aire sobre el mercurio de la cubeta no lopermite.
Se puede hacer un parangón entre la atmósfera de la tierra y una piscina. Entre más profundo se va en ambas, más presión se siente.
Cuando Torricelli realizó el experimento, lo hizo a nivel del mar. Torricelli midió la distancia entre el nivel de mercurio de la cubeta y el nivel de mercurio del tubo de vidrio, y encontró que era de 76cm ó 760mm. Por esto se habla que la presión atmosférica alnivel del mar es de 760mm de Hg.
Este sistema ideado por Torricelli es lo que se conoce como barómetro.









FUNCIONAMIENTO
Cuando el tensiómetro es instalado en un suelo seco, la tensión de humedad que ejerce el suelo se transmite a través de los poros de la cerámica (el suelo "trata" de "quitarle" agua al tensiómetro) y se produce un vacío dentro del cuerpo del instrumento.Entre más seco esté el suelo, más vacío se produce dentro del tensiómetro. Cuando se aplica un riego, ocurre el fenómeno contrario y el vacío dentro del cuerpo del instrumento disminuye.
Las unidades que se utilizan en tensiometría son los centibares (cB), es decir la centésima parte de un Bar. 760mm de Hg son equivalentes a 1 Atmósfera (Atm) y a 1.013 Bares (B). 1cB es equivalente a 7.5002 mm deHg. La presión atmosférica a nivel del mar es de 101.3 cB. Esto quiere decir que el agua que está dentro del cuerpo del tensiómetro antes que empiece a hacer vacío está a una presión positiva de 101.3 cB. A medida que comienza a producirse vacío dentro del tensiómetro la presión positiva va disminuyendo, tal como se ve en el ejemplo de la Tabla 1.
Tabla 1
De lo anterior se deduce que la máximalectura que puede dar un tensiómetro a nivel del mar es de 101.3 cB. Sin embargo, esta lectura nunca se alcanza por dos razones: 1) la escala de los tensiómetros solamente va hasta 100cB, y 2) no se puede lograr el vacío absoluto dentro del cuerpo de un tensiómetro.
Haciendo el mismo ejercicio a nivel de Bogotá, cuya presión atmosférica es de 540mm de Hg , se deduce que el máximo valor teórico devacío que se puede lograr es de 72 cB. Sin embargo, el máximo valor real que se obtiene es de alrededor de 65 cB.
EL CUERPO DEL TENSIOMETRO
Un tensiómetro es en pocas palabras un tubo con un bulbo cerámico microporoso en un extremo y un tapón en el otro. La diferencia que existen entre un tensiómetro y otro, es la manera como se mide el vacío. El cuerpo del tensiómetro va completamente lleno deagua desgasificada. El tubo debe ser de un espesor capaz de resistir el vacío producido sin colapsarse.
El agua se desgasifica hirviéndola hasta ebullición. Se deja enfriar y se llena el tensiómetro con ella. Se recomienda adicionarle alguna sustancia alguicida, para evitar que las partes transparentes se manchen con el paso del tiempo.
El bulbo cerámico es un elemento microporoso inerte. Ladiferencia de porosidad entre cerámicas, no altera el resultado de la tensión de humedad del suelo.
Entre más alto el porcentaje de porosidad, mayor es la velocidad de respuesta del instrumento. La porosidad de una cerámica se mide indirectamente mediante la técnica de presión de burbujeo. El tema de las cerámicas será abordado en profundidad en un artículo futuro, en el cual se tratará el tema de...