4. ТЕМПЕРАТУРА ПОЧВЫ, ВОДЫ И ВОЗДУХА

Для измерения температуры используются следующие типы термометров: жидкостные, деформационные и электрические.

Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объема жидкости при повышении или понижении температуры. В качестве термометрической жидкости обычно применяют ртуть или спирт, обладающие следующими физическими свойствами.

Температура замерзания ртути (Hg) 38,9°; температура кипения 356,9°; коэффициент расширения (при 18°) 0,000181, теплоемкость 0,03 кал/г град. Температура замерзания спирта этилового (С2Н5ОН)117,3°; температура кипения 78,5°; коэффициент расширения 0,00110 (при 18°); теплоемкость 0,58 кал/г град.

Из приведенных характеристик видно, почему для измерения более низких температур применяется в качестве термометрической жидкости спирт.

Все жидкостные термометры состоят из трех основных частей: стеклянного резервуара, наполненного термометрической жидкостью и переходящего в верхней части в капилляр; стеклянной шкалы с делениями; защитной стеклянной трубки.

В зависимости от устройства шкалы термометры делятся на два вида: со вставной шкалой и палочные.

Вставная шкала изготовляется из молочного стекла и неподвижно укрепляется в корпусе термометра, упираясь одним концом в специальное седло, а другим – в пружину, помещенную в пробке. К шкале плотно прикрепляется тонкий стеклянный капилляр (рис. 4.1). В палочных термометрах шкала находится на внешней сто-

роне толстостенного капилляра.

краев шкалы термометра странах шкала Фаренгейта. Для перевода зна-

31

предшествующее моменту отсчета. Приведение же показаний термометра в соответствие с температурой в «данный момент, если она ниже отсчитанной то шкале, производится искусственно, путем встряхивания термометра.

Максимальный термометр (рис. 4.3, а) ртутный, имеет вставную шкалу молочного стекла. Деления на шкале нанесены через 0,5°. Общая длина термометра около 350 мм. Диаметр внешней стеклянной оболочки около 28 мм. Резервуар цилиндрический диаметром около 8 мм.

Пределы шкалы: верхний предел от +51 до +71° и нижний от

и, держа резервуаром книзу, делают несколько резких взмахов руки, встряхивая термометр, чтобы перегнать часть ртути из капилляра в резервуар. После этого показания максимального термометра не должны отличаться от показаний психрометрического более чем на 0,1-0,2°.

Отсчеты по максимальному термометру производятся с точностью до 0,1°, хотя шкала разделена на 0,5°.

С течением времени максимальный термометр вследствие износа стеклянного штифта или его поломки может потерять свою «максимальность», т. е. столбик ртути, соответствующий наибольшей температуре, которую показывал термометр, не будет задерживаться в капилляре, а будет свободно проходить в резервуар; такой термометр становится непригодным для работы, его следует заменить другим.

Максимальный термометр устанавливается горизон- а) тально. Так как капилляр максимального термометра сравнительно широк, то ртуть в термометре легко может отходить от резервуара. Чтобы не допустить ошибки, при отсчете рекомендуется слегка приподнимать конец термометра, противоположный резервуару.

Минимальный термометр спиртовой служит для определения минимальной температуры за данный промежуток времени. Он имеет вставную шкалу молочного стекла, цена наименьшего деления которой 0,5°.

Резервуар термометра (рис. 4.4) цилиндрический. Общая длина термометра около 300 мм, диаметр внешней стеклянной трубки около 18 мм. Цилиндрический резервуар термометра имеет диаметр 7-10 мм.

Пределы шкалы минимального термометра: верхний от +21 до +30° и нижний от 41 до 75°. Капилляр на конце, противоположном резервуару, имеет расширение. Внутри спирта в капилляре находится небольшой штифтик из темного цветного стекла, имеющий на своих концах утолщение в виде булавочных головок (рис. 4.4). Штифтик может свободно перемещаться в спирту внутри капилляра. При измерении минимальный

резервуаром кверху и дожидаются, пока штифтик дойдет до поверхности спирта в капилляре. У поверхности спирта штифтик останавливается, так как он настолько легок, что не может прорвать поверхностную пленку спирта. Доведя штифтик до поверхности спирта, термометр кладут горизонтально. Если после этого окружающая температура начнет повышаться, то спирт, расширяясь, будет обтекать штифтик, не сдвигая его с места. Сила трения головок штифтика о стенки капилляра вполне достаточна для удержания его при этом на месте.

При понижении температуры воздуха спирт начнет уменьшаться в объеме и переходить из капилляра в резервуар. При этом поверхностная пленка спирта будет перемещать штифтик к резервуару, так как сила трения головок о стенки капилляра значительно меньше силы сопротивления поверхностной пленки на разрыв (штифтик не сможет прорвать пленку и потому будет ею перемещаться к резервуару). В случае дальнейшего повышения температуры штифтик останется на месте и укажет, таким образом, самую низкую температуру окружающей среды.

Для дальнейшей работы минимального термометра следует, записав показания конца штифтика, противоположного от резервуара (минимум), снова довести штифтик до поверхности спирта и установить термометр в горизонтальном положении.

При измерениях не ограничиваются отсчетом только минимума температуры, т. е. положения штифта, но также отсчитывают показания термометра по концу спиртового столбика. Делают это для того, чтобы сравнить показания минимального термометра с показанием ртутного психрометрического термометра. Этот контрольный отсчет необходим, так как спирт может частично испаряться и переходить в верхнюю часть капилляра и там оседать в виде мелких капелек. От этого объем его в резервуаре уменьшится, столбик в капилляре станет короче и показания штифтика станут неверны — минимум будет занижен.

Такое сравнение показаний психрометрического и минимального термометров дает возможность определить дополнительную поправку к минимальному термометру.

При изготовлении минимальных термометров стараются по возможности принять меры против дистилляции спирта в верхнюю часть капилляра. Для этой цели верхняя часть капилляра над спиртом заполняется воздухом. Эта операция производится при относительно низкой температуре с тем, чтобы при относительно высокой температуре давление газа в капилляре было значительным и мешало дистилляции спирта.

35

Термометр к аспирационному психрометру служит для опреде-

ления температуры и влажности воздуха и отличается от обыкновенного психрометрического размерами и формой резервуара. Общая длина термометра около 270 мм. Диаметр внешней стеклянной трубки 8 мм. Цилиндрический резервуар имеет длину от 1,2 до 1,9 см, диаметр около 4 мм. Пределы шкалы: верхний от +41 до +50° и нижний от 31 до 35°.

Коэффициент инерции термометра в неподвижном воздухе около 100 секунд (v < 0,5 м/с).

Этот термометр ртутный, имеет вставную шкалу молочного стекла с ценой наименьшего деления 0,2°. Пространство капилляра над ртутью заполнено азотом. На верхнем конце защитной трубки при помощи сургуча надет металлический колпачок для крепления термометра в оправе аспирационного психрометра. Для той же цели в нижней части на защитной трубке термометра укреплена металлическая гильза.

Термометр-пращ служит для определения температуры воздуха, он представляет собой толстостенный (палочный) капилляр, один конец которого раздут в резервуар в виде цилиндра, а другой запаян и снабжен стеклянным ушком или шариком для крепления шнура. Термометр ртутный, пространство в капилляре над ртутью заполнено азотом. Длина термометра-праща 170 200 мм. Внешний диаметр около 8 мм. Резервуар цилиндрической формы, цена деления шкалы 0,5° или 1,0°.

Пределы шкалы: верхний от +43 до +50° и нижний от 31 до 36°С. Термометр иногда снабжается металлическим футляром со шнурком. Шнурок закрепляется к колпачку, прикрепленному сургучом на верхний конец термометра, и служит для вращения его при производстве измерений.

Почвенные термометры Савинова служат для измерения температуры почвы на глубинах 5, 10, 15 и 20 см. Это ртутные термометры со вставной шкалой из молочного стекла; цена деления шкалы 0,5°. Резервуар с остальной частью термометра составляет угол 135°. От резер-

изоляция необходима для того, чтобы температура вышележащих слоев почвы не влияла на показания термометра.

Устанавливаются почвенные термометры Савинова на той же площадке, что и термометры для измерения температуры поверхности почвы. Сначала выкапывают узкую и неглубокую траншею в направлении с востока на запад. Землю вынимают пластами. Северную стенку траншеи делают отвесной. После того как траншея готова, в отвесную стенку на нужной глубине горизонтально вдавливают резервуары термометров (рис. 4.5). Затем траншею засыпают землей, сохраняя последовательность вынутых пластов земли с постепенной трамбовкой.

Наблюдения по термометрам Савинова производятся только в теплое время года. При наступлении заморозков термометр убирают, так как при замерзании поверхностного слоя почвы они часто ломаются. Отсчеты по термометрам Савинова производятся последовательно, начиная с термометра, установленного на глубине 5 см.

вдавился в почву. Термометр выдерживают в скважине в течение 20 минут. Наблюдения по термометру-щупу делают только в теплое время года.

Вытяжные термометры (рис. 4.7) служат для измерения температуры на больших глубинах (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,2; 2,4; 3,2 м). Термометр заключен в металлическую или пластмассовую оправу 1 с прорезью для шкалы. В нижней части оправы имеется небольшое отверстие 2, через

37

которое резервуар термометра засыпают медными опилками, после чего отверстие заливают парафином. Этим добиваются увеличения тепловой инерции термометра, необходимой для сохранения температуры при производстве отсчетов, а также для создания непрерывной, хорошо проводящей среды между резервуаром термометра и почвой. Оправа вместе с термометром прикрепляется к деревянной палке 3, противоположном конце палки привинчен колпачок 4 с кольцом. Эбонитовая или винифлексовая трубка 5 с металлической гильзой 6 на конце плотно вставляется на нужную глубину при помощи специального бура; после этого в нее осторожно опускают термометр. Колпачок 4 на верхнем конце палки служит крышкой, предохраняющей от попадания атмосферных осадков и грязи внутрь трубки.

Вытяжные термометры устанавливают обычно на от- Рис. 4.7 Вы- крытом месте с естественным почвенным покровом (ле-

превышающую среднюю высоту снежного покрова в данном пункте (60-100 см). Для сохранения естественного покрова около термометров с северной стороны делается специальный откидной помост, с которого

собой. Трубка имеет прорезь для шкалы. Поверх трубки надет металлический чехол, с помощью которого закрывают прорезь в трубке оправы

38

и тем самым предохраняют термометр от механических повреждений. Металлический стаканчик имеет отверстия в верхней части, которые служат для наполнения его водой. При измерении температуры воды термометр погружают в воду на шнуре и выдерживают около 5 минут. Затем его вынимают и, не выливая воды из стакана, быстро делают отсчет.

Почвенный электротермометр АМ-2М (АМ 29А) служит для из-

мерения температуры на глубине узла кущения озимых культур и корневой шейки многолетних трав. Действие электротермометров АМ-2М и АМ-29А основано на свойстве металлов менять свое сопротивление в зависимости от изменения температуры. В пределах измерения температуры от 30 до + 45°С погрешность измерения не превыша-

ет ±1°.

Устройство. Электротермометр (рис. 4.9) состоит из двух основных частей: датчика 1 и пульта 2. Датчиком является медный проволочный термометр сопротивления 1, заключенный в герметический ко-

жух. Приемная часть датчика, уста- Рис. 4.9. Почвенный электротермометр

паточки 10 или штырька. К термометру присоединен двужильный медный кабель 8, который соединяет

термометр с пультом. Для этого на конце кабеля, идущего от датчика, имеется штепсельная вилка 7, закрываемая крышкой 6.

Пульт является перекосным прибором. Он состоит из следующих частей: 1) равноплечного неуравновешенного измерительного моста постоянного тока; 2) микроамперметра типа М-24, включенного в диагональ измерительного моста; 3) батареи сухих элементов (4 шт.) типа 1-КС-У-З или 1-КС-Х-З; 4) устройств для присоединения датчика к пульту и управления работой пульта. Шкала микроамперметра дается в градусах.

Подключение датчика к пульту осуществляется при помощи штепсельной вилки 7 и штепсельной розетки 9, смонтированной в нижней части пульта.

39

При измерении температуры электротермометром производится регулировка напряжения в цепи с помощью микроамперметра и собственно измерение температуры.

Температура почвы измеряется в двух диапазонах: от 5° до 45° и от 5° до –30 °С. Изменение диапазона температуры и рода работ пульта электротермометра осуществляется при помощи переключателя диапазона температур 4 и рода работ 5. Установка стрелки микроамперметра на деление шкалы 45 °С производится вращением рукоятки регулировочного реостата, а установка стрелки на деление 5°С – вращением винта корректора 3.

В комплект каждого прибора входит один пульт и десять датчиков. Пульт прибора должен храниться в сухом помещении при температуре не ниже 10 °С и относительной влажности воздуха не выше 70%, а датчики – в помещении складского типа при температуре от 45 до +45°С и относительной влажности не выше 80 %. При хранении датчиков следует избегать резкого изгиба кабеля.

Источником электрического питания прибора является батарея сухих элементов, которая вкладывается в специальную кассету, вделанную в корпус пульта. При правильной эксплуатации и хранении прибора батарея обеспечивает его работу в течение не менее шести месяцев.

Смена батареи производится в тех случаях, когда при регулировании прибора стрелка указателя не доходит до деления шкалы +45 °С.

Для смены сухих элементов необходимо: 1) вывернуть 4 винта, крепящих панель пульта, и вынуть панель из корпуса пульта; 2) оттянуть гетинаксовую планку, расположенную со стороны переключателя рода работ, которая удерживает элементы в кассете, и приподнять ее до полного открытия кассеты; 3) освободить кассету от израсходованных элементов и установить в нее новые 4 элемента; 4) установить на место гетинаксовую планку, удерживающую элементы в кассете; 5) установить панель в корпус пульта и закрепить ее винтами.

Уход за прибором. Для обеспечения бесперебойной работы электротермометра следует осуществлять систематический уход за ним, поверку и текущий ремонт. Для этого необходимо:

1)перед установкой прибора осенью и сразу же после снятия весной производить поверку показаний датчиков на точку нуля 5 на тающем снеге путем сличения показаний электротермометра с показаниями ртутного (психрометрического) термометра;

2)один раз в месяц проверять места контакта элементов батарей друг с другом и с контактами, укрепленными на обеих гетинаксовых

40

планках. По обнаружении окисления или потемнения мест контактов их следует зачистить наждачной бумагой;

3) три раза в месяц проводить осмотр штепсельного соединения электротермометра, а также состояния выступающей над землей части кабеля датчика. По обнаружении окисления на вилке датчика или в розетке пульта следует их зачистить наждачной бумагой.

В случае повреждений прибора (пульта или датчиков), которые не могут быть исправлены на месте, наблюдения прекращаются, составляется акт и прибор направляется в УГКС для ремонта.

При наличии нескольких комплектов приборов не разрешается пользоваться пультом одного комплекта для производства отсчетов по датчикам другого комплекта.

Подготовка к измерению. Для измерения температуры почвы на глубине залегания узла кущения растений в двух частях наблюдательного участка (первой и пятой) устанавливается по одному датчику.

Каждый датчик располагается на расстоянии не менее 5 м от площадок, предназначенных для вырубки в зимний период монолитов на отращивание растений так, чтобы вырубка монолитов не сказывалась на нарушении снежного покрова возле самого датчика. Место установки датчиков должно быть характерным для данного участка по микрорельефу и состоянию растительности.

Установка датчиков на участке производится до промерзания верхнего слоя почвы и не позже чем через 1 2 дня после осеннего обследования зимующих культур.

До начала производства наблюдений за температурой почвы необходимо дважды провести предварительную проверку пригодности датчиков к работе. Первая проверка проводится в помещении, вторая тотчас же после установки датчиков в поле.

В случае отказа в работе какого-либо датчика (отсутствие показаний на шкале пульта после установки прибора) он заменяется другим из числа запасных. Запасной датчик устанавливается на место выбывшего.

Для установки датчика в почве выкапывается канавка глубиной 3 см, шириной 5-8 см и длиной 1,5 м. Один из концов канавки делается отвесным. В этой отвесной стенке на глубине 3 см от поверхности почвы делается горизонтальное углубление (если почва твердая заостренной деревянной дощечкой, а если почва мягкая – самой лопаточкой датчика). В углубление вставляется лопаточка или штырь (приемная часть датчика) на всю ее длину. Свободная часть кабеля осторожно выпрямляется и плотно укладывается на дно канавки до другого ее конца. На этом конце канавки делается углубление, в которое вставляется заост-

41

ренный конец деревянной стойки (бруска). При установке датчика следует избегать сгибания кабеля под прямым углом. Кабель укладывается так, чтобы 3/4 его длины (т. е. около 1,5 м) находилось в канавке на той же глубине, что и приемник датчика, а остальная часть кабеля (около 0,5 м) выводится на поверхность и крепится к деревянной стойке (бруску), торец которой должен иметь гладкую горизонтальную поверхность. При этом для правильного закрепления кабеля, идущего от датчика, на стойке необходимо: 1) снять предохранительную крышку 6 со штепсельной вилки 7, предназначенной для соединения датчика с пультом (см. рис. 4.9); 2) закрепить вилку на деревянном столбе с помощью металлической планки и двух шурупов таким образом, чтобы между торцом стойки и штырьками вилки проходила предохранительная крышка штепсельной вилки по своей наибольшей высоте; 3) надеть на вилку предохранительную крышку.

После того как датчик уложен в канавке и стойка вставлена в углубление, канавку и углубление у стойки засыпают землей, земля утрамбовывается примерно до плотности окружающей почвы. При правильной установке датчиков в почву высота стойки (бруска) над поверхностью почвы должна быть около 50 см. Когда высота снежного покрова в месте установки прибора начинает превышать высоту стойки, для обозначения ее местоположения следует установить вблизи стойки вешку.

Для измерения температуры почвы электротермометром АМ-2М в плодовом саду датчики прибора устанавливаются под кроной дерева (на половине длины радиуса проекции кроны) на глубинах 20 и 40 см в двух местах наблюдательного участка.

Весной по окончании производства наблюдений, когда минует опасность возврата холодов, датчики прибора вынимаются из почвы и подвергаются наружному осмотру и поверке на точку нуля (0°С).

Выкопка приборов должна производиться осторожно и только при талой почве.

Переносной электронно-цифровой термометр УМКТ1(А) вме-

сте с входным датчиком предназначен для измерения температуры и отображения текущего значения на встроенном цифровом индикаторе (рис. 4.10). В качестве сменного датчика температуры используется термопреобразователь сопротивления ТСМ или ТСП, подключаемый к входу прибора через разъѐм РС4. На встроенном жидкокристаллическом индикаторе отображается текущее значение температуры, единица измерения температуры (°С), индикатор заряда батареи. В качестве источника питания используется один гальванический элемент типа АА

42

Технические характеристики УМКТ(А):

питание прибора – батарея или аккумулятор (АА) – 1,5 В; габаритные размеры корпуса – 135 x 70 x 20 мм;

масса прибора – не более 0,4 кг; время опроса датчика – не более 0,5 с;

предельно допустимая основная приведенная погрешность (без учета погрешности датчика) – не хуже 0,25 %;

разрешающая способность – 0,01 г; высота знаков ЖК дисплея – 13 мм; контроль разряда батареи – 4 уровня.

Типы входных датчиков термопреобразователи сопротивления ТСМ (9 шт.) или ТСП (6 шт.) по ГОСТ 6651 94.

Для повышения качества измерений входной сигнал обрабатывается микропроцессором с помощью цифрового фильтра, позволяющего уменьшить влияние случайных помех на измерение температуры.

Рекомендован к внедрению на агрометеорологической сети Росгидромета.

Выпускается УМКТ1 (А) в комплекте со щупом и двумя датчиками закладки в почву для агрометеорологических наблюдений.

Измерение температуры пахотного слоя почвы производят датчи-

ком щупом ДТЩ, который подключается через разъем, расположенный в нижней части измерительного ПИТ. При измерении температуры пахотного слоя почвы выполняют следующие операции:

- подсоединяют к ПИТ датчик-щуп ДТЩ;

43

На метеорологических постах для наблюдения за мироклиматом в лесных условиях можно использовать более простую защиту для установки термометров будку Селянино-

ва (рис. 4.13).

На деревянной подставке располагают горизонтально три термометра: срочный, минимальный и максимальный. Будку устанавливают на столбе так, чтобы высота от почвы до резерву-

45

Рис. 4.14. Термограф биметаллический

Устройство. Приемником термографа является биметаллическая пластинка 1, изготовленная из металлов с различным термическим коэффициентом линейного расширения. Один конец биметаллической пластинки крепится неподвижно к колодке 2, находящейся на наружной стенке корпуса. Другой конец остается свободным и при изменении температуры может перемещаться.

Передающей частью является система рычагов. К свободному концу биметаллической пластинки прикреплен рычаг 3, который соединен тягой 4 с рычагом 5 коленчатого вала. Вторым рычагом коленчатого вала является стрелка 6, заканчивающаяся пером в форме небольшой полой пирамиды, вершина которой обращена к барабану 7. Перо заполняется специальными чернилами с примесью глицерина. Поэтому они медленно сохнут и не замерзают.

Регистрирующая часть термографа барабан 7 с часовым механизмом внутри. Благодаря часовому механизму барабан вращается вокруг неподвижной оси, укрепленной на основании корпуса. В зависимости от скорости вращения барабана термографы делятся на суточные и недельные.

На барабан надевается бумажная лента (рис. 4.15). Параллельные горизонтальные линии на ней соответствуют температуре в целых градусах, вертикальные дуги времени. На лентах суточного термографа каждое деление соответствует 15 минутам, недельного 2 часам.

Установка. Термограф устанавливают в жалюзийной будке, отличающейся от психрометрической только своими размерами. Располагается она на расстоянии 4-5 м от психрометрической.

46

Перед установкой термографа часовой механизм с помощью ключа заводят до отказа, на барабан накладывают ленту и закрепляют ее специальной пружиной. В таком виде барабан надевают на неподвижную ось корпуса и к нему подводят стрелку с пером. Перо на ленте должно показывать время и температуру воздуха в данный момент. Установку пера на время производят поворотом барабана вокруг неподвижной оси, а на температуру изменением положения биметаллической пластинки.

Осуществляется это с помощью винта 8 (см. рис. 4.14). После этого крышку термографа закрывают. Термограф прибор относительный. Показания его сравнивают с показаниями психрометрического термометра. Для этого на ленте в сроки наблюдений делают засечки легким подъемом пера.

При смене лент на лицевой стороне снятой ленты отмечают фактическое время окончания записи, а на новой ленте фактическое время начала записи. Кроме того, на обратной стороне ленты записывают название станции, номер прибора, дату наложения и снятия ленты (год, число, месяц) и время начала и конца записи с точностью до 1 мин. Аналогично производят смену лент гигрографа и барографа.

Обработка ленты. Сначала на ленте записывают ежечасные показания термографа с точностью до 0,1°. Потом против меток, сделанных в «срочные» часы, пропуская одну строчку, записывают показания психрометрического термометра (сухого). Разница между показаниями термографа и психрометрического термометра представляет собой поправку в «срочные» часы. Записывают ее между снятым показанием термографа и показаниями психрометрического термометра. Предполагая, что поправка термографа в течение его работы изменялась равномерно, можно рассчитать поправку для каждого часа. Для этого следует проинтерполировать величину поправок между двумя метками.

Например, поправка в 12 ч была 0,4°, в 18 ч стала +0,2°. За 6 ч работы поправка изменилась на 0,6°, а за 1 ч на 0,1° (0,6:6). Зная изменение поправки за 1 ч, можно рассчитать значение поправок для каждого часа. В нашем примере получаются следующие величины:

47

Алгебраически суммируя поправку с показаниями термографа в соответствующие часы, получаем исправленные значения температуры по термографу. Аналогичная работа проделывается и для других участков ленты.

Для оценки условий перезимовки растений большое значение имеет промерзание почвы. Глубину промерзания почвы определяют мерзлотомером Данилина, который устанавливают на метеорологической площадке и на посевах озимых культур.

Приемная часть мерзлотомера Данилина резиновая трубка 1 длиной 150 и 300 см, цена деления которой 1 см (рис. 4.16). Один конец трубки присоединен к деревянной штанге 2, заканчивающейся колпачком 3 с кольцом, а другой закрыт резиновой пробкой. В комплект мерзлотомера входит защитная трубка 4, заканчивающаяся латунным наконечником. На верхней части защитной трубки нанесены деления в сантиметрах для измерения высоты снежного покрова.

Мерзлотомер устанавливают за 2 3 недели до начала заморозков на площадке около вытяжных термометров и на посевах озимых в месте, наиболее характерном по условиям залегания снежного покрова и состояния посевов. Для установки защитной трубки готовят скважину, глубина которой на 10 см больше длины резиновой трубки. Защитную трубку опускают в скважину, зазоры между стенками скважины и трубкой плотно засыпают землей. Для прочности защитную трубку укрепляют растяжками. В установленную защитную трубку опускают резиновую трубку, заполненную дистиллированной водой.

до полного оттаивания почвы. Глубину промерзания почвы определяют по длине столбика воды, замерзшей в трубке (с точностью до 0,5 см). Для этого трубку прощупывают пальцами. Нижняя граница льда соответствует глубине промерзания почвы. После отсчета резиновую трубку вновь опускают в защитную трубку.

Во время наблюдений за глубиной промерзания почвы необходимо отмечать высоту снежного покрова.

48

Термометр АМ-34 регистрирует минимальную, срочную и максимальную температуры почвы на глубине узла кущения озимых зерновых культур, осуществляет температурный контроль условий хранения и транспортирования продуктов питания и медикаментов. Его функцией является запоминание минимальной и максимальной температур в период между сроками наблюдения, измеренных значений в пульт считывания информации (ПСИ) с последующим считыванием ее в ПЭВМ или оператором. У термометра отсутствуют выступающие из-под земли конструкции. Он имеет радиоканал для передачи информации из блока измерения и регистрации в ПСИ (дистанционность до 3 м).

Термометр состоит из БИР (от 1 до 9 шт.) и ПСИ. Технические характеристики термометра АМ-34 следующие: диапазон измерения от 30 до +40 С; погрешность измерения не более 0,5 С; цена единицы младшего разряда кода 0,1 С; масса БИР 3,8 кг; масса ПСИ 0,7 кг;

датчик медный микропленочный термометр сопротивления; тип корпуса БИР герметичный; тип корпуса ПСИ брызгозащищенный;

габаритные размеры БИР 105 х 340 мм; габаритные размеры ПСИ 230 х 100 х 45 мм;

рабочие условия эксплуатации БИР от 10 до +40 С; рабочие условия эксплуатации ПСИ от 40 до +40 С; срок автономной работы БИР до 1 года.

Автоматический дистанционный гидрологический пост (ГРК-1)

используется в качестве уровнемерного поста (рис. 4.17) для автоматического измерения и передачи данных об уровне и температуре воды в реках, водоемах, колодцах, скважинах и на других водных объектах. В комплекте с персональным компьютером комплекс обеспечивает измерение параметров волнения высоты и периода волн.

автоматическом режиме по заданной временной программе или по вызову оператором в любое время.

Отличительные особенности комплекса следующие:

-использование в качестве датчиков уровня воды гидростатического датчика давления (ДЦГ) с компенсацией влияния атмосферного давления, что дает возможность применять АДГП как с установкой гидрологическом колодце, так и в его отсутствии;

-измерение параметров в автоматическом режиме с любой временной периодичностью в диапазоне от 15 мин до 12 ч;

-организация работы комплекса в режимном варианте (накопления информации без оперативной передачи данных) благодаря наличию внутренней памяти, объем которой рассчитан на 40 дней автономной работы при 15-минутном интервале измерения;

-обеспечение оперативной передачи данных по телефонному каналу связи;

-в комплекте с персональным компьютером обеспечение измерения

параметров волнения высоты и периода волн.

В состав комплекса АДГП входят опускное устройство с датчиками, блок автоматики с индикационным табло, телефонные модемы связи.

Комплекс позволяет измерять:

-уровень воды в диапазонах 0-3, 0-6, 0-15 м с погрешностью не более 0,4 % от верхнего предела измерения;

-температуру воды в диапазоне от 2 до +32°С с погрешностью не более 0,25 °С.

АДГП эксплуатируется при температуре окружающего воздуха от 25 до +35 °С при относительной влажности 80 % при 25°С.

5 до +40 °С с погрешностью ±0,05 (±0,02) °С.

В качестве датчиков используются тензопреобразователь давления, платиновый термометр (рис. 4.19).

50

Периодичность измерений задается пользователем из ряда 5, 10, 15, 30, 60, 120, 180 мин. Каждое измерение один отсчет температуры, 256 отсчетов с интервалом 0,25 с и среднее значение уровня по этим отсчетам.

Энергонезависимая память обеспечивает запись и хранение данных измерений в течение 100 суток при периодичности 1 раз в 15 (или 30) минут.

Информация отражается на жидкокристаллическом дисплее и вводится в персональный компьютер по интер-

фейсу RS-232.

Программное обеспечение измерителя гидрологического следующее:

-измерение параметров в реальном времени;

-считывание и представление массива данных в виде

риода измерений для автономного измерителя.

Энергопитание измерителя осуществляется от источника постоянного тока напряжением 9-12 В или от сети "220 В 50 Гц" – автономный.

Прибор представляет собой герметичный измерительный модуль с кабелем и блоком регистрации или герметичный измерительный модуль с источником питания.

Измерительный модуль эксплуатируется при температуре от 5 до +40°С, блок регистрации от 20 до +60°С (запись данных осуществляется в память без индикации при температуре выше 40°С).

Габаритные размеры гидрологического измерителя следующие: измерительный модуль 50 х 235 мм массой 1,5 кг; блок регистрации 180 х 250 х 64 мм массой 1,0 кг; автономные датчики 110 х 600 мм массой 7,5 кг.

Длина соединительного кабеля (максимальная 1 км) и конструкция автономного измерителя определяются заказом.

Двенадцатиканальный термометр АМТ-5 обеспечивает измере-

ние температуры почвы, сыпучих газообразных и жидких сред (рис. 4.20). Он включает блок измерения размером 146 x 221 x 75 мм (корпус герметичный); пульт считывания информации (ПСИ) размером 100 x 180 x 40 мм (корпус брызгозащищенный); датчики температуры 4 типов:

51

-датчик стационарный плоский ДТС размером 20 x 50 x 5 мм;

-датчик-щуп ДТЩ размером 8 x 250 мм;

-датчик стационарный погружной ДТСП взамен вытяжных почвенных термометров размером 19 x 29 мм;

-датчик температуры атмосферный ДТА размером 8 x 30 мм.

Диапазон измерений термометра от

50 до +60 С с погрешностью не более0,1 С. Цена единицы младшего разряда кода 0,1 С. Дистанционность датчиков достигает 100 м.

Блок измерения (БИ) эксплуатируется при температуре от 40 до +50 С, пульт считывания информации (ПСИ) от 20 до

Рис. 4.20. Термометр АМТ-5 +50 С.

Работает АТМ-5 следующим образом:

1)блок измерения с датчиками устанавливается стационарно;

2)ПСИ подключается к БИ быстроразъемным соединением и обеспечивает электропитание БИ, считывание и запоминание информации; электропитание ПСИ автономное;

3)информация отображается на цифровом табло или передается в персональный компьютер.

Контрольные вопросы

1.Почему в минимальных термометрах в качестве термометрической жидкости используют спирт?

2.Как отсчитать температуру по вытяжным термометрам?

3.Зачем термометры Савинова убирают на холодное время года?

4.В каком положении устанавливаются максимальные и минимальные термометры?

5.Для чего необходимо обрабатывать ленты термографа?

6.Какую величину выписывают на ленту в срочные часы?

52