Le schéma du dispositif expérimental utilisé est présenté sur la figure 7.14.a. Il est constitué d’un échantillon de section A et de hauteur l placé dans un bac plein d’eau assurant un niveau constant de sortie. L’alimentation est réalisée au sommet de l’échantillon par un tube de faible section a (en général, les appareillages sont équipés de plusieurs tubes de différentes sections permettant de s’adapter à la perméabilité mesurée). On démarre l’expérience avec une charge initiale ho et on mesure au cours du temps les hauteurs ht, pour construire un tableau ht en fonction de t.

Figure 7. 14 : Permèamétre à charge variable : a : Dispositif expérimental, b : Relation entre log ho/ht et le temps

Pour obtenir le coefficient de perméabilité, on se place à un temps t, avec un intervalle de temps dt pendant lequel le niveau descend de dh dans le tube. Le débit instantané est alors :

 ;

dans l’échantillon :

q = Aki ; i est le gradient au temps .

Par intégration, on obtient en considérant à la fin de l’expérience que le niveau h_f est atteint au temps t_f :

.

L'exercice 7.1 donne un exemple de calcul correspondant à ce dispositif.

Si l’on trace dans un graphique (fig. 7.14.b) la variation de t en fonction de log₁₀ (h_o/h_t), on obtient une droite dont la pente est proportionnelle au coefficient de perméabilité.