# Infiltromètre automatique - Mariotte

Voir sa [description ](https://shop.eiwa.fr/produit/infiltrometre-automatique-beerkan/)dans la boutique Eïwa Shop

### <mark style="color:green;">Principe</mark>

Une sonde à pression est placée près du sol (à 2 ou 3 mm de hauteur) à l'intérieur d'un espace délimité par un cylindre métallique enfoncé de 2 à 3 cm dans le sol. Cette sonde commande une vanne qui s'ouvre quand le niveau d'eau est en dessous de la sonde. La vanne est alimentée par un réservoir conçu selon le principe du vase de Mariotte (la pression d'eau au niveau de la vanne reste constante quelque soit le volume d'eau écoulé). L'eau se déverse sur la surface délimitée par le cylindre au travers d'un pommeau d'arrosoir.&#x20;

Le dispositif enregistre sur une carte microSD les volumes versés et le temps passé. Le programme calcul lui même le coefficient de conductivité hydraulique K exprimé en mm/h. Il permet d'enregistrer jusqu'à 255 mesures avec 4 réplicats pour chacune.&#x20;

### <mark style="color:green;">Avantage de l'appareil</mark>

* L'instrument est simple et peut même être autoconstruit (sur le mode DIY)
* Il se déploie facilement sur le terrain et malgré le nombre de pièces (6), il se transporte d'une façon compacte dans le fût qui sert de support au réservoir.
* Le protocole est strictement identique à celui de la méthode manuelle. L'effet "colonne d'eau" est même limité. Il permet en outre de mieux enregistrer la cinétique de l'infiltration.&#x20;
* Pas "d'effet splash" grâce au pommeau d'arrosoir. &#x20;
* Instrument économique par rapport à ce qui existe sur le marché.&#x20;

<mark style="color:purple;">**Enfin il libère beaucoup de temps pour l'opérateur, surtout quand on mesure des infiltrations très faibles.**</mark>&#x20;

{% hint style="info" %} <mark style="color:green;">Pour effectuer un grand nombre de mesures pendant toute une journée, nous vous recommandons d'alimenter l'instrument avec une</mark> [<mark style="color:green;">Power bank 12 v</mark>](/eiwa-shop-supports-et-documentation/modes-demploi-des-instruments/power-bank-12-v.md)<mark style="color:green;">, la batterie interne n'est pas suffisamment puissante et un usage intensif peut l'user précocement. C'est pour cette raison qu'à partir de la version 3 (juin 2025) la batterie interne a été retirée et que l'instrument doit être alimenté par la Power bank 12 v livré avec l'infiltromètre. L'appareil dispose d'une meilleure autonomie.</mark>
{% endhint %}

### <mark style="color:green;">Mode d'emploi</mark>

#### <mark style="color:orange;">Matériel nécessaire</mark>

En plus de l'infiltromètre rangé dans son fût, il faut prévoir:

* une paire de cisailles&#x20;
* un maillet et un tasseau en bois pour enfoncer le cylindre métallique
* un ou plusieurs bidons d'eau pour remplir le réservoir Mariotte (2 bidons de 5 l sont nécessaires pour remplir le réservoir)
* des <mark style="color:red;">**chiffons**</mark> pour essuyer le matériel avant son rangement

#### <mark style="color:orange;">Mise en place du dispositif</mark>

1\.     Nettoyer la surface où est réalisée la mesure : enlever les résidus de culture, couper aux cisailles à herbes la végétation.

2\.     Positionner le cylindre (éviter les cailloux), et l’enfoncer d'environ 2-3cm à l’aide du maillet et du tasseau. Le tasseau permet de repartir la frappe sur le cylindre et de ne pas déformer le cylindre en acier inoxydable.

3\.    Placez l'ensemble pommeau et vanne sur le cylindre. Placer le réservoir d'eau (blanc) en hauteur sur le fût de transport (fût bleu). Connecter la vanne au réservoir avec les raccords rapides. Remplir le réservoir d'eau au maximum et visser le couvercle (rouge) hermétiquement.  Veillez à ce que le fût et le réservoir Mariotte soient bien stables. Il est conseillé de lester le fût avec une pierre par exemple.

4\.     Vérifiez que le tube de la sonde soit propre et non obturé.&#x20;

5\.    Piquez la sonde dans le cylindre, au plus proche du sol sans être enterrée la sonde posée au sol permet de maintenir une distance de 2 à 3 mm par rapport au sol (<mark style="color:red;">ne pas l'enfoncer</mark>).  Maintenez aussi la sonde contre le cylindre avec la pièce métallique qui s'aimante de part et d'autre de la tôle du cylindre (la sonde dispose de 3 aimants mais le cylindre en inox n'est pas attiré par l'aimant).&#x20;

6\.     Placez le boitier électronique à distance du cylindre pour éviter qu'il ne reçoive par mégarde des éclaboussures. Connecter le boitier électronique à la vanne.

{% hint style="warning" %}
Faites attention de bien placer la sonde dans la partie basse de la surface du sol si celui ci est en pente (situation à éviter cependant).&#x20;
{% endhint %}

{% hint style="danger" %}
Prenez garde de ne pas éclabousser le boitier lors des opérations de remplissage du réservoir. Le boitier n'est pas waterproof, vous pourriez endommager le circuit électronique.
{% endhint %}

<figure><img src="/files/y8rKp1ctdAvtQGJK47Gt" alt="" width="563"><figcaption><p>Dispositif opérationnel: 1- réservoir Mariotte, 2- tuyau de liaison avec la vanne, 3- pommeau d'arrosoir support de la vanne, 4- boitier électronique, 5- cylindre inox, 6-fût (support et rangement), 7- power bank 12 v (non visible sur la photo: le capteur de niveau d'eau caché par le cylindre)</p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/cDXNLEhlqd8ywMpHPcNA" alt="" width="563"><figcaption><p>Matériel en position de fonctionnement</p></figcaption></figure>

<div align="center"><figure><img src="/files/ThyoS9cmU0QmFQisEYdC" alt="" width="375"><figcaption><p>La sonde maintenue contre le cylindre. Cf. la tige métallique qui permet de fixer la sonde en l'enfonçant dans le sol, la sonde est plaquée contre le cylindre grâce à ses aimants et à la petite pièce métallique en forme de T.</p></figcaption></figure></div>

<figure><img src="/files/eJsKaGRyfAksBneB2EwS" alt="" width="365"><figcaption><p>détail du pommeau d'arrosoir</p></figcaption></figure>

#### <mark style="color:orange;">Lancement de la mesure</mark>

1\.     Vérifier que la carte microSD est bien présente et qu'elle est correctement enfoncée dans son logement.

2\.     Allumer le boitier : bouton ON/OFF en façade.

3\.     Vérifier la date et l’heure au lancement. Celle-ci n’est pas paramétrable sur le terrain. Se reporter au [chapitre ci dessous](#pour-regler-la-date-et-lheure-du-boitier-electronique).

4\.     Vérifier le niveau des batteries (idéalement au moins autour de 12V)

5\.     Appuyer une première fois sur l’encodeur rotatif en bas à droite pour quitter l’écran d’accueil.

6\.     Choisir le numéro de parcelle (entre 0 et 255) en tournant l’encodeur, puis valider le choix en appuyant dessus.&#x20;

7\.     Choisir la lettre de réplicat (A à E) suivant la même procédure.

8\.     Vérifier le nom de fichier créé : format BRK\_#parcelle\_$replicat.csv

9\.     Appuyer pour lancer la mesure

#### <mark style="color:orange;">Pendant la mesure</mark>

* L’instrument est automatique, une fois installé, <mark style="color:green;">**aucune intervention de l'opérateur n’est requise**</mark>. Il est cependant conseillé de vérifier pendant la mesure ou à minima à la fin, que tout s'est bien déroulé : sonde en place, pas de fuites, niveau d’eau dans le bidon…
  * Un appui long sur l’encodeur pendant la mesure y mettra fin. Un appui court éteint le LCD
  * <mark style="color:purple;">**Après chaque volume**</mark> <mark style="color:purple;">**versé:**</mark> l’écran indique (fig. 1):
    * Le volume en cours d’infiltration (jusqu’à 10; ici 5)
    * Le temps entre deux volumes (Dt en secondes ; ici 57)
    * Le temps cumulé depuis le démarrage de la mesure.
  * <mark style="color:purple;">**A la fin de la mesure**</mark> : 30min ou 10 volumes atteints (fig. 2)
    * Le temps total de la mesure (ici 3min3s)
    * Le nombre de volumes versés (ici 10)
    * La conductivité hydraulique K\[mm/h] calculé entre le 3em et le dernier volume versé (ici K = 7729 mm/h)

<figure><img src="/files/0jtOmDTQVGUi7jHd4mvP" alt="" width="255"><figcaption><p>fig. 1</p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/B7YPvs3GrPxYnDYhXWna" alt="" width="254"><figcaption><p>fig. 2</p></figcaption></figure>

#### <mark style="color:orange;">Enregistrement de la mesure</mark>&#x20;

L’instrument met en mémoire sur la carte microSD trois fichiers :

* **K\_ardui.csv** (fig. 3) : Un fichier unique qui sauvegarde sur une ligne horodatée (col. 1 & 2) et labelisée (col 3 : parcelle ; col 4 : réplicat) le résultat K en mm/h calculé par l’arduino (col 7). Sont également gardé en mémoire le temps total de mesure en secondes (col 5) et le nombre de volumes de 310ml déversés (col. 6).
* **K\_BFT.csv** (fig. 4): Un fichier unique, horodaté pour chaque mesure (header jaune), qui conserve le cumul de hauteur d’eau (col. 5) et de temps cumulé (col. 4) pour chaque volume versé (col. 3). Il est équivalent aux notes que prendrait un utilisateur effectuant la méthode beerkan à la main.
* **BRK\_#\_$.csv** (ex : BRK\_1\_A.csv – fig.5). Pour chaque mesure sont sauvegardés la hauteur d’eau (col 5) et le temps d’infiltration (col. 4) dans un fichier CSV différent. L’état de la vanne (col. 6 ; 0 : fermée ; 1 : ouverte) et le volume auquel correspond le couple temps/hauteur d’eau (col. 3) sont également enregistrés. Le header jaune horodate et labélise le fichier.

<figure><img src="/files/gDrvbCW8GoHRVZumJaay" alt="" width="422"><figcaption><p>fig. 3</p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/YihfHPPaIqmz6j8U4bNQ" alt="" width="425"><figcaption><p>fig. 4</p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/I3r3ScGvqPGxpMBbGk1i" alt="" width="335"><figcaption><p>fig. 5</p></figcaption></figure>

#### <mark style="color:orange;">Rangement du matériel:</mark>

Pour plus de facilité tout le matériel se démonte et est transporté dans le fût de 30 L. Après avoir déconnecté le boitier électronique, dévissé l'électrovanne du pommeau d'arrosoir, vidé et séché le réservoir Mariotte, nettoyé le cylindre inox vous pouvez ranger tous le matériel dans cet ordre:

1. placez le cylindre au fond du fût, y ranger le boitier électronique et la sonde (ne pas oublier sa pièce métallique). Les entourer par un chiffon sec pour les protéger.
2. placez sur le cylindre le pommeau d'arrosoir, pas de visse vers le bas
3. placez l'électrovanne dans le réservoir Mariotte
4. posez le réservoir Mariotte sur le pommeau d'arrosoir
5. logez le tuyau et ses raccords dans le fût
6. refermez le fût avec son couvercle et son tendeur métallique.&#x20;

### <mark style="color:green;">Spécifications</mark>

* Arduino Nano V3.0 Mini Carte USB ATmega328
* Capteur piezo mpx5004dp
* vanne G3/4" DC12V
* voltmètre Digital DC
* microSD Card
* 3 accumulateurs 18650 3.7V 9900mAh
* baril 10L
* fût de transport 30L
* alimentation par la [Power Bank](https://shop.eiwa.fr/produit/power-bank-12-v/) 12 V avec connecteur 5.5 /2.1&#x20;

&#x20;     Plus de détails sur [DIY Pecnot'Lab  ](https://rhizobiome.gitbook.io/diy-pecnotlab/groupe-1/mesures-physiques-eau/infiltrometre-beerkan-pecnotlab-biofunctool)        &#x20;

<mark style="color:orange;">**contenu du pack:**</mark>

* Réservoir de 10L avec dispositif Mariotte
* Pommeau d'arrosoir et électrovanne se plaçant sur un cylindre de 20 cm de diamètre
* Cylindre de 20 cm de diamètre en acier inoxydable
* Boitier électronique avec sonde à pression
* Tuyau de liaison réservoir/vanne avec raccords rapides
* Power bank 12 v
* Fût pour support du réservoir et rangement (30 L)
* Rouleau de ruban Téflon pour l’étanchéité des pas de vis

### <mark style="color:green;">Pour régler la date et l'heure du boitier électronique</mark>

La date et l'heure sont paramétrées à l'atelier avant l'expédition. Une pile maintient la mémoire de l'horloge. Mais si cette pile est vide ou si un autre code a été téléchargé, il est possible que le réglage soit effacé de la mémoire du micro contrôleur. Dans ce cas suivre les instructions suivantes:

Il faudra téléverser le code dans l’Arduino avec [l'application Arduino IDE](https://www.arduino.cc/en/software/) en connectant le boitier de l'infiltromètre avec un câble mini USB à un ordinateur. Paramétrer la connexion pour une carte Arduino nano processeur ATmega328P.

*<mark style="color:orange;">Pour mettre à jour le module RTC (real time clock)  il faut simplement modifier la valeur de la variable init\_RTC (ligne 34) de 0 à 1 puis téléverser le code. Ensuite la remettre à 0 puis téléverser le code une nouvelle fois.</mark>*

<figure><img src="https://rhizobiome.gitbook.io/~gitbook/image?url=https%3A%2F%2F2240186823-files.gitbook.io%2F%7E%2Ffiles%2Fv0%2Fb%2Fgitbook-x-prod.appspot.com%2Fo%2Fspaces%252F-MDxplQ11A6hquMJRZDf%252Fuploads%252FGkuBWAQ0of5744JhoMnb%252FCapture%2520d%25E2%2580%2599e%25CC%2581cran%25202024-02-22%2520a%25CC%2580%252018.00.28.png%3Falt%3Dmedia%26token%3D214d1c4c-c3f0-4911-8953-483aa72cd4d6&#x26;width=768&#x26;dpr=4&#x26;quality=100&#x26;sign=589892e7&#x26;sv=2" alt=""><figcaption><p>extrait du code à téléverser</p></figcaption></figure>

{% hint style="success" %}
En cas de difficultés nous contacter: <boutique@eiwa.fr>&#x20;
{% endhint %}

### <mark style="color:green;">Remarques et précautions d'usage</mark>

{% hint style="info" %}
*L'emploi de la power bank permet sans problème d'enchainer les mesures pendant une journée entière.  N'oubliez pas de recharger la power bank avec son transformateur branché sur le secteur.*&#x20;
{% endhint %}

{% hint style="info" %}
Si le sol n'est pas saturé après les 3 premiers volumes versés, il faut recalculer le coefficient K manuellement avec les données enregistrées.&#x20;
{% endhint %}

{% hint style="info" %}
Le réservoir Mariotte permet de fournir à l'électrovanne une pression d'eau constante.  C'est en effet au dessus du tube qui plonge dans le réservoir que s'exerce une pression constante . En dessous de ce tube la pression sera progressivement décroissante et le volume d'eau aspergé sur le sol de plus en plus faible. La réserve en eau utile est d'environ 6 litres d'eau, ce qui permet d'effectuer sans problème une mesure d'infiltration Beerkan. Bien que le calcul de l'infiltration ne prenne en compte que la hauteur de la lame d'eau infiltrée mesurée précisément par la sonde à pression et non son volume, nous vous conseillons de n'utiliser que cette réserve utile lors des mesures.  Aussi n'oubliez pas de re-remplir le réservoir entre deux mesures.&#x20;
{% endhint %}

{% hint style="warning" %}
Vérifiez bien l'étanchéité du couvercle du réservoir Mariotte et de la vanne sur le pommeau d'arrosoir si vous l'avez dévissé. Selon les besoins remettre du ruban Téflon.
{% endhint %}

{% hint style="warning" %}
Bien vérifier que le tuyau de la sonde n'est pas obstrué avant de se servir de l'appareil.
{% endhint %}

{% hint style="warning" %}
Vérifiez l'état de la charge de la batterie, ne commencez pas une mesure si la tension n'est pas à 12 V.&#x20;
{% endhint %}

{% hint style="warning" %}
D'éventuelles erreurs par rapport aux volumes versés ont peu d'influence sur les résultats puisque les calculs se font à partir des hauteurs d'eau enregistrées par la sonde à pression. Par ailleurs ces erreurs sont minimes et constantes.
{% endhint %}

{% hint style="warning" %}
Les surfaces extérieures de l'appareil peuvent être nettoyées avec un chiffon humidifié et un détergeant doux. N'utilisez pas de solvant, de produits chimiques agressifs, d’ammoniaque ou d'agents de nettoyage abrasifs.
{% endhint %}

{% hint style="danger" %} <mark style="background-color:red;">Ne pas exposer à des sources de chaleur</mark> <mark style="background-color:red;"></mark>*<mark style="background-color:red;">(derrière une vitre ensoleillée p ex)</mark>* <mark style="background-color:red;"></mark><mark style="background-color:red;">sous peine de voir le boitier se déformer</mark>
{% endhint %}

{% hint style="danger" %}
Ne pas exposer l'appareil à des ambiances corrosives.
{% endhint %}

{% hint style="danger" %}
Manipulez le boitier électronique avec précaution.
{% endhint %}

{% hint style="danger" %}
Vérifier la tension et la polarité des chargeurs que vous utilisez si vous n'utilisez pas le chargeur vendu avec l'infiltromètre.
{% endhint %}

### <mark style="color:green;">Versions, licence et attribution</mark>

SCOP SAGNE - IRD - CIRAD en 2023 pour la V1, révision SCOP SAGNE 2024 pour la V2 et la V3

[historique des versions](https://rhizobiome.gitbook.io/diy-pecnotlab/groupe-1/mesures-physiques-eau/infiltrometre-beerkan-pecnotlab-biofunctool)

<mark style="color:green;">**attribution:**</mark>

[Infiltromètre automatique ](https://rhizobiome.gitbookhttps://rhizobiome.gitbook.io/diy-pecnotlab/groupe-1/les-agitateurs/agitateur-poxchttps://rhizobiome.gitbook.io/diy-pecnotlab/groupe-1/mesures-physiques-eau/infiltrometre-beerkan-pecnotlab-biofunctool)© 2024 by [SCOP SAGNE - (IRD - CIRAD) ](https://www.eiwa.fr/)is licensed under [CC BY-NC-SA 4.0 ![](https://chooser-beta.creativecommons.org/img/cc-logo.f0ab4ebe.svg)![](https://chooser-beta.creativecommons.org/img/cc-by.21b728bb.svg)![](https://chooser-beta.creativecommons.org/img/cc-nc.218f18fc.svg)![](https://chooser-beta.creativecommons.org/img/cc-sa.d1572b71.svg)](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/?ref=chooser-v1)   <img src="/files/dwbNwkOon5ChuKUwFBU0" alt="" data-size="line">


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