Un pénétromètre
est un dispositif utilisé pour mesurer le compactage du sol. Le dispositif est
parfois également utilisé pour mesurer la densité d'autres matériaux, tels que
des produits pharmaceutiques et des aliments. Une gamme de différents styles et
tailles de pénétromètre existent pour utilisation dans divers contextes, y
compris le génie civil, l'agriculture, la géologie et l'exploration
scientifique.
Lors du test de
sol, les individus utilisent généralement des pénétromètres à cône, qui se
composent d'un cône en acier fixée à une tige longue avec une jauge de pression
ou de niveau sur le dessus. Le cône peut être enfoncé dans le sol à une vitesse
constante ou martelé à, selon que le pénétromètre est statique ou dynamique.
Pénétromètres dynamiques sont conçus pour être coulé à coups de marteau et sont
souvent utilisés en génie civil, tandis que pénétromètre statique,
irrécupérables à un taux constant, sont utilisés dans l'agriculture. Marques
graduées sur l'arbre du pénétromètre indiquent la profondeur. Le pénétromètre mesure
le tassement du sol en livres par pouce carré (psi) ou en kilopascals (kPa).
Le compactage du
sol est une question importante dans l'agriculture, car il influe directement
sur la façon dont les cultures peuvent se développer. Le pénétromètre à cône
est conçu pour déterminer le niveau de sous-surface de compactage. Des niveaux
élevés de compactage impact défavorable sur la capacité des racines des plantes
pour s'étendre dans le sol. Un niveau de plus de 300 psi (environ 2065 kPa) de
résistance empêche les racines de pénétrer, si le pénétromètre trouve ce niveau
de pression, un processus de travail du sol profond connu sous le nom de
sous-solage peut être nécessaire d'augmenter la croissance des cultures.
La génie civil
s'appuie sur la science du sol pour créer une infrastructure fonctionnelle. Un
sol compacté est nécessaire pour soutenir les bâtiments et les routes. Sol très
compact peut également être une préoccupation, car il a tendance à ne pas
absorber la pluie et peut conduire à l'érosion et le ruissellement excessif. En
d'autres termes, le débit de l'eau souterraine est parfois réduit par le
compactage du sol. Les ingénieurs civils utilisent pénétromètre à déterminer le
compactage du sol dans ces scénarios de sorte qu'un plan d'action approprié
peut être suivi.
Le pénétromètre
de poche sont beaucoup plus petits que pénétromètre à cône et peuvent être
tenus dans une main. Ces dispositifs à ressorts sont utilisés pour tester le
compactage du sol, du béton ou d'autres matériaux. Ils sont le plus souvent utilisés
dans les milieux industriels, les laboratoires et les jardins à l'arrière.
Autres petites pénétromètre de laboratoire sont montés sur des supports et
utilisés pour des tests de précision de la fermeté des fruits frais, des
produits pharmaceutiques et des produits dans lesquels une densité spécifique
est nécessaire.
Les pénétromètres
sont largement utilisés dans la science ainsi que l'industrie. La sonde
spatiale Huygens, qui a atterri sur la lune de Saturne Titan en 2005, a été équipée
d'un pénétromètre pour mesurer la cohérence et la composition du sol de Titan.
Expéditions en eaux profondes ont également fait usage de pénétromètre à
recueillir des données à partir des sédiments sur le plancher océanique.