Вимірювання температури поверхні ґрунту

Термометр Ціна поділки Відлік
Строковий 0,2 19,9
Мінімальний 0,5  
шрифт спирт   13,8 22,9
Максимальний 0,5  
До струсу Після струсу   26,5 23,4
           

 

 

Завдання:

1.Вивчити методи вимірювання температури, прилади для вимірювання поверхні ґрунту. Правила їх установки, вимірювання, принцип дії.

2. Ознайомитись з приладами для вимірювання температури ґрунту на глибині: термометрами колінчастими, витяжними, термометром-щупом, транзисторним електротермометром ТЕТ-2 та вимірювачем температури ґрунту ВТГ-16.

3.Вивчити будову, принцип дії мерзлотоміра Даниліна для вимірювання глибини промерзання ґрунту.

4.Виконати вимірювання, результати занести до табл. 2. Побудувати графік річної зміни температури ґрунту на різних глибинах(0,2 м, 0,4 м, 0,6 м, 0,8 м, 1,6 м, 2,4 м, 3,2 м). Визначити особливості розподілу впродовж року та пояснити виявлені закономірності.

5. Розрахувати середньорічну температуру ґрунту на кожній глибині та амплітуду.

6. Побудувати термоізоплети. Визначити час настання максимальних(мінімальних) значень на кожній глибині, періоди запізнення.

В и к о н а н н я р о б о т и:

Спостереження за температурою ґрунту складаються з вимірів температури поверхні ґрунту та температури на різних глибинах ґрунту. Для вимірювання температури поверхні ґрунту використовуютьстроковий, максимальний та мінімальний термометри.

Строковий (терміновий) ТМ-3 – для визначення температури поверхні грунту у строк спостереження.

Мінімальний ТМ-2 – для визначення найнижчої температури за певний проміжок часу (між строками спостереження).

Максимальний ТМ-1 – для визначення найвищої температури за певний проміжок часу (між строками спостережень).

Строковий (терміновий) термометррідинний. Ртуть знаходиться в скляному резервуарі кулястої чи циліндричної форми, який міститься в нижній частині термометра, і може рухатись вгору та вниз по вузькому капіляру, який міститься в припаяній до резервуара скляній трубочці. За капіляром розміщена шкала температур. Усі деталі вмонтовані в прозорий скляний корпус.

Мінімальний термометр– спиртовий. У капілярі є синій, чорний або червоний потовщений на кінцях скляний штифтик (1). При підвищенні температури спирт (2) вільно обтікає штифтик і піднімається вгору, а при зниженні – опускається і за рахунок меніскових сил (сил поверхневого натягу спирту) штовхає штифтик.

Максимальний термометр– ртутний, у дні резервуара якого впаяний нерухомий прозорий штифтик . Його верхній кінець знаходиться в капілярі , але не торкається стінок. При підвищенні температури ртуть піднімається по капіляру, а при зниженні – в місці звуження стовпчик ртуті розривається і верхній кінець його зупиняється, фіксуючи максимальне значення температури.

Перед установленням мінімальний термометр піднімають резервуаром вверх і підводять штифт до меніску спирту (до строкової температури), а максимальний струшують до показів строкового термометра.

Встановлюють поверхневі термометри поруч на відстані 10-15 см один від одного резервуарами на схід на відведеній для цього ділянці, яку перед цим перекопують до глибини 25-30 см і вирівнюють.

Мінімальний і строковий термометри кладуть горизонтально, а максимальний – з невеликим нахилом у бік резервуара.

Першим з півночі встановлюють строковий термометр, другим – мінімальний, третім – максимальний. Усі три термометри повинні лежати так, щоб резервуар і зовнішня оболонка кожного з них були занурені наполовину в грунт (не покривались землею)(мал.3.1).

До глибинних термометрів належать:

Колінчасті (ТМ-5) – для визначення температури на глибинах 5, 10,15 і 20 см у строк спостереження (термометри Савінова).

Витяжні (ТПВ-50) – для визначення температури на глибинах 20, 40, 80, 160 і 320см (в строк спостереження).

Термометр - щуп (АМ-6) – для визначення температури в польових умовах на глибині від 3 до 30 см (можна до 50 см) у строк спостереження.

Колінчасті термометривстановлюють на тій ділянці, що й поверхневі, на глибинах 5, 10, 15 і 20 см, горизонтально резервуарами на північ, причому ті частини термометрів, які виступають із землі, розташовують на одній лінії в напрямку зі сходу на захід у порядку зростання глибини від 5 до 20 см. Відстань між термометрами повинна бути близько 10 см. Використовують колінчасті термометри для визначення температури грунту протягом вегетаційного періоду.

Витяжні термометрии встановлюють на ділянці з природним покривом у ряд на відстані 50 см один від одного по лінії схід – захід у порядку зростання глибин 20, 40, 80, 160, 320 см.

Для цього буром роблять вертикальні свердловини відповідної глибини і такого діаметра, щоб трубки входили в них вільно, при цьому між грунтом і трубою не повинно бути великого зазору. Термометри встановлюють за допомогою дерев’яної ручки, що закінчується металевим наконечником. Вимірюють температуру грунту протягом року.

Термометр - щуп– вдавлюють вертикально в грунт на відповідну глибину згідно з позначками на зворотному боці щупа.

Витяжні термометри Термометр - щуп

Через 10-15хв після встановлення термометра знімають покази температури ґрунту. Використовують термометр у теплий і холодний періоди року. Датчики для електротермометра і максимально-мінімального термометра встановлюють до замерзання ґрунту в спеціальні канавки.

Транзисторний електротермометр ТЕТ-2 призначений для вимірювання температури ґрунту на поверхні і глибинах, на яких стаціонарно установлюються датчики, і в будь-якій точці поля до глибини 50 см за допомогою переносного датчика-щупа. Установка забезпечує вимірювання температури в діапазоні 120°С (від -40 до +80°С) з дискретністю відліку 2°С і в діапазоні 60°С (від -10 до +50°С) по трьом діапазонам по 20°С з дискретністю 0,2°С.

ТЕТ-2 містить вимірювальний пристрій і датчики. Вимірювальний прилад має дві шкали – одна з межами від -40 до +80°С для наближених вимірювань, друга тримежова: від -10 до +10°С, від +10 до +30°С, від +30 до +50°С, для більш точних вимірювань.

Вимірювач температури ґрунту ВТГ-16 складається з комплекту термометрів опору для вимірювання температури на поверхні грунту й на глибинах, електронного блоку, комутаційної шафи, комплекту кабелів, що з’єднують термометри опору з електронним блоком.

Мерзлотомір Даниліна вимірює глибину промерзання грунту. Він складається з порожньої ебонітової трубки, всередину якої вміщують тонку гумову трубку. На гумовій трубці нанесені поділки в сантиметрах, всередину залита дистильована вода. Прилад вертикально встановлюють в грунт, щоб визначити промерзання(відтавання) грунту.