Un penetrómetro es un dispositivo que se utiliza para medir la compactación del suelo. El dispositivo también se utiliza ocasionalmente para medir la densidad de otros materiales, como productos farmacéuticos y alimentos. Existe una gama de diferentes estilos y tamaños de penetrómetros para su uso en diversos entornos, incluida la ingeniería civil, la agricultura, la geología y la exploración científica.
Al analizar el suelo, las personas suelen utilizar penetrómetros de cono, que consisten en un cono de acero unido a un eje largo con un manómetro o un nivel en la parte superior. El cono puede introducirse en el suelo a una velocidad constante o martillarse, dependiendo de si el penetrómetro es estático o dinámico. Los penetrómetros dinámicos están diseñados para ser hundidos con golpes de martillo y se utilizan a menudo en la ingeniería civil, mientras que los penetrómetros estáticos, hundidos a una velocidad constante, se utilizan en la agricultura. Las marcas graduadas en el eje del penetrómetro indican la profundidad. El penetrómetro mide la compactación del suelo en libras por pulgada cuadrada (psi) o kilopascales (kPa).
La compactación del suelo es un tema importante en la agricultura porque afecta directamente el crecimiento de los cultivos. El penetrómetro de cono está diseñado para determinar el nivel de compactación del subsuelo. Los altos niveles de compactación afectan negativamente la capacidad de las raíces de las plantas para extenderse al suelo. Un nivel de resistencia de más de 300 psi (aproximadamente 2065 kPa) evitará que las raíces penetren, por lo que si el penetrómetro encuentra este nivel de presión, es posible que se requiera un proceso de labranza profunda conocido como subsuelo para aumentar el crecimiento del cultivo.
La ingeniería civil se basa en la ciencia del suelo para crear una infraestructura funcional. Se requiere suelo compactado para soportar edificios y carreteras. El suelo muy compactado también puede ser motivo de preocupación, ya que tiende a no absorber la lluvia y puede provocar un exceso de erosión y escorrentía. En otras palabras, el flujo de agua subterránea a veces se reduce por la compactación del suelo. Los ingenieros civiles utilizan penetrómetros para determinar la compactación del suelo en estos escenarios, de modo que se pueda seguir un curso de acción apropiado.
Los penetrómetros de bolsillo son mucho más pequeños que los penetrómetros de cono y se pueden sostener con una mano. Estos dispositivos de resorte se utilizan para probar la compactación de suelo, hormigón u otros materiales. Se emplean con mayor frecuencia en entornos industriales, laboratorios y jardines de traspatio. Otros penetrómetros de laboratorio pequeños se montan en soportes y se utilizan para pruebas de precisión de la firmeza de frutas frescas, productos farmacéuticos y cualquier producto en el que sea necesaria una densidad específica.
Los penetrómetros se utilizan ampliamente tanto en la ciencia como en la industria. La sonda espacial Huygens, que aterrizó en la luna Titán de Saturno en 2005, estaba equipada con un penetrómetro para medir la consistencia y composición del suelo de Titán. Las expediciones en alta mar también han hecho uso de penetrómetros para recopilar datos de sedimentos en el fondo del océano.