SU1352331A1 - Device for determining thermal-physical characteristics of soils in field conditions - Google Patents
Device for determining thermal-physical characteristics of soils in field conditions Download PDFInfo
- Publication number
- SU1352331A1 SU1352331A1 SU864078682A SU4078682A SU1352331A1 SU 1352331 A1 SU1352331 A1 SU 1352331A1 SU 864078682 A SU864078682 A SU 864078682A SU 4078682 A SU4078682 A SU 4078682A SU 1352331 A1 SU1352331 A1 SU 1352331A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- temperature sensor
- heater
- constant power
- heat
- toggle switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области определени теплофизических характеристик почв в полевых услови х. Цель изобретени - повышение точности и уменьшение термической инерционности устр-ва. Датчик 1 температуры изготовлен в виде трубки, внутри которой помещен нагреватель посто нной мощности . Дл определени теплофизичес ких характеристик датчик 1 температуры вводитс в почву и выдерживаетс около минуты, затем тумблером 5 включаетс нагреватель и цифровым омметром 3 измер етс сопротивление датчика 1 температуры в два момента времени после нагрева. Мощность нагревател вычисл етс по показанию амперметра 7 и вольтметра 8 по приведенной формуле. Затем определ етс теплопроводность , температуропроводность и объемна теплоемкость из приведенных соотношений, 4 ил. ё (/) The invention relates to the field of determining the thermophysical characteristics of soils in the field. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reduce the thermal inertia of the device. The temperature sensor 1 is made in the form of a tube, inside which a constant power heater is placed. To determine the thermal characteristics, the temperature sensor 1 is introduced into the soil and held for about a minute, then the toggle switch 5 turns on the heater and the digital ohmmeter 3 measures the resistance of the temperature sensor 1 at two points in time after heating. The power of the heater is calculated from the reading of ammeter 7 and voltmeter 8 using the above formula. Then, the thermal conductivity, thermal diffusivity, and volumetric heat capacity are given from the above ratios, 4 Il. e (/)
Description
10ten
1135233111352331
Изобретение относитс к определению теплофизических характеристик почв в полевых услови х (теплопроводность , температуропроводность и теп- . лоемкость).The invention relates to the determination of the thermophysical characteristics of soils under field conditions (thermal conductivity, thermal diffusivity and heat capacity).
Цель изобретени - повьшение точности и уменьшение термической инерционности устройства.The purpose of the invention is to increase the accuracy and reduce the thermal inertia of the device.
На фйг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - датчик температуры с нагревателем посто нной мопщос- ти; на фиг.З - термограмма предлагаемого устройства; на фиг,/ - термограмма прототипа.Figure 1 shows the layout of the device; Fig. 2 shows a temperature sensor with a constant motor heater; on fig.Z - thermogram of the device; fig, / - thermogram of the prototype.
Устройство дл определени тепло- физических характеристик почв в полевых услови х состоит (см. фиг,1). из датчика i температуры, выводы 2 которого соединены с цифровым омметром 3, нагревател посто нной мощности , выводы 4 которого соединены с тумблером 5, аккумул тором 6, амперметром 7 и вольтметром 8. Датчик 1 температуры (см, фиг.2} изготовлен из высокоомного кремни в виде трубки 9, внутри которой помещен на:греватель посто нной мощности, состо щий из керамического капилл ра 10, на поверхности которого бифил рно намотан кон- стантанойый нагреватель 11. Трубка 9 покрыта тонким изолирующим слоем диэлектрика , заполнена теплообменным газом и прикреплена к эбонитовой головке 12.A device for determining the thermal and physical characteristics of soil in field conditions consists (see FIG. 1). from temperature sensor i, pins 2 of which are connected to a digital ohmmeter 3, a constant power heater, pins 4 of which are connected to a toggle switch 5, battery 6, ammeter 7 and voltmeter 8. Temperature sensor 1 (see, figure 2} is made of high resistance silicon in the form of a tube 9, inside of which is placed on: a constant power heater consisting of a ceramic capillary 10, on the surface of which a constant heater 11. is bifilically wound. The tube 9 is covered with a thin insulating layer of a dielectric, filled with a heat-exchanging gas and a cup replen to the ebonite head 12.
Дл определени теплофизических характеристик датчик 1 температуры вводитс в почву и выдерживаетс около одной минуты, чтобы прин ть темпе . Х To determine the thermophysical characteristics, a temperature sensor 1 is introduced into the soil and held for about one minute to take on a tempo. X
с with
,, и t,, and t
4 t-l(t,-t, )4 t-l (t, -t,)
хК,hk,
температуры при временахtemperatures at times
€. €.
г 1 - длина зонда; g 1 is the length of the probe;
15 К,, К, - посто нные величины, определ емые размерами датчика температуры, определ емые из соотношений15 К ,, К, are the constant values determined by the size of the temperature sensor, determined from the ratios
2020
(F)(F)
Кг Kg
,0-3, 0-3
5 R5 R
- г,- g
2525
гдеWhere
г - R X 30g - R X 30
внутренний радиус; внешний радиус датчика температуры;inner radius; external radius of the temperature sensor;
посто нна величина, определ ема в зависимости от температур t) , tj из формулы In 2constant value, determined depending on the temperatures t), tj from the formula In 2
ехрexp
T7T5ti t7T7t5ti t7
- 1- one
3535
Дл построени термограммы по истечении 10 с (t после включени константанового нагревател 11 через каждые 3 с записываютс показани ратуру почвы, затем тумблером 5 вклю- до цифрового омметра 3. чаетс константановый нагреватель 11 В качества примера конкретного и цифровым омметром 3 (заранее гра- .выполнени было изготовлено устрой-To build a thermogram after 10 s (t, after turning on a constantan heater 11, a soil routine is recorded every 3 seconds, then a toggle switch 5 turns on a digital ohmmeter 3. read a constantan heater 11 as an example of a specific and digital ohmmeter 3 (in advance. performance was made by device
дуированным по температуре) измер етс сопротивление датчика 1 температуры в два момента времени рнзmeasured by temperature) the resistance of the temperature sensor 1 at two points in time is measured
Г. иG. and
г (че- где r (where
10 и 60 с) после нагрева,10 and 60 s) after heating,
стационарного температурного хода; С, - окончание стационар 0 - началоstationary temperature stroke; C, - end of hospital 0 - start
и t.and t.
наного температурного хода; ход тс экспериментально.nano temperature course; progress is experimentally.
Мощность константанового нагревател 11 вычисл етс по показанию амперметра 7 и вольтметра 8 по формуле W UI. Затем полученные экспериментальные значени , t i г и W подставл ют в формулы и вычисл - . ют теплопроводность (.), температуро проводность (а) и объемна теплоемкость ,(с) из следующих соотношений:The power of the constantan heater 11 is calculated from the reading of ammeter 7 and voltmeter 8 using the formula W UI. Then, the obtained experimental values, t i g and W are substituted into the formulas and calculated -. thermal conductivity (.), temperature conductivity (a) and volumetric heat capacity, (c) of the following relations:
. Х . X
10ten
с with
4 t-l(t,-t, )4 t-l (t, -t,)
хК,hk,
,, и t,, and t
температуры при временахtemperatures at times
€. €.
г 1 - длина зонда; g 1 is the length of the probe;
К,, К, - посто нные величины, определ емые размерами датчика температуры, определ емые из соотношенийK ,, K, are constant values determined by the size of the temperature sensor, determined from the ratios
2020
(F)(F)
Кг Kg
,0-3, 0-3
5 R5 R
- г,- g
гдеWhere
г - R X g - R X
внутренний радиус; внешний радиус датчика температуры;inner radius; external radius of the temperature sensor;
посто нна величина, определ ема в зависимости от температур t) , tj из формулы In 2constant value, determined depending on the temperatures t), tj from the formula In 2
ехрexp
T7T5ti t7T7t5ti t7
- 1- one
ство дл определени теплофизических характеристик почв в полевых услови х, содержащее датчик температуры, выполненный из высокоомного кремни в виде трубки длиной 50 мм, с внешним диаметром 4 мм, с внутренним диаметром 2,5 мм, внутри помещен керамичес- кий капилл р с внешним диаметром 2 мм, через который выводитс нижний вьшод датчика температуры к его головке.На поверхность керамического капилл ра бифил рно намотана константанова проволока диаметром 0,05 мм. Датчик заполнен теплообменным газом (в нашем случае гелием), покрыт тонким изолирующим слоем и прикреплен к эбонитовой головке. Выводы константанового нагревател также вывод тс на эбонитовую головку датчика.A tool for determining the thermophysical characteristics of soils in field conditions, containing a temperature sensor made of high-resistance silicon in the form of a tube 50 mm long, with an outer diameter of 4 mm, with an inner diameter of 2.5 mm, and a ceramic capillary with an outer diameter 2 mm through which the bottom output of the temperature sensor is led to its head. A constantan wire with a diameter of 0.05 mm is wound on the surface of the ceramic capillary. The sensor is filled with heat exchange gas (in our case, helium), covered with a thin insulating layer and attached to the ebonite head. The outputs of the constantan heater are also output to the ebony sensor head.
Выводы датчика температуры соединены с цифровым омметром, в качестве которого использован универсальный 1дафровой вольтметр В7-35, а выводы нагревател посто нной мощности через тумблер соединены с аккумул тором, миллиамперметром M42I01(0-100 мА) и ю вольтметром М42100(0-30 В).The temperature sensor leads are connected to a digital ohmmeter, which uses a universal 1-digit voltmeter V7-35, and the outputs of a constant-power heater are connected via a toggle switch to a battery, a milliammeter M42I01 (0-100 mA), and a M42100 voltmeter (0-30 V) .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864078682A SU1352331A1 (en) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Device for determining thermal-physical characteristics of soils in field conditions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864078682A SU1352331A1 (en) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Device for determining thermal-physical characteristics of soils in field conditions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1352331A1 true SU1352331A1 (en) | 1987-11-15 |
Family
ID=21241818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864078682A SU1352331A1 (en) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | Device for determining thermal-physical characteristics of soils in field conditions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1352331A1 (en) |
-
1986
- 1986-06-10 SU SU864078682A patent/SU1352331A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Мерзлотные влени в грунтах. - Сб. ст., пер. с англ. Б.Н.Достовалова под ред. А.М.Цукермана. М.: Иностранна литература, 1955, с. 81. Панфилов В.П. и др. Теплофизичес- кие свойства и режимы черноземов При- обь о Новосибирск, Наука, 1981, с.24- 25. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chaikin et al. | Apparatus for thermopower measurements on organic conductors | |
Zhang et al. | Simultaneous measurements of the thermal conductivity and thermal diffusivity of molten salts with a transient short-hot-wire method | |
CN201016950Y (en) | Semiconductor thermoelectric performance testing instrument | |
CA2011659C (en) | Measuring sensor for fluid state determination and method for measurement using such sensor | |
CN109406569A (en) | A kind of measuring system and method that can measure thermoelectricity parameter and Hall coefficient simultaneously | |
SU1352331A1 (en) | Device for determining thermal-physical characteristics of soils in field conditions | |
US3332285A (en) | Fast precision temperature sensing thermocouple probe | |
CA1158892A (en) | Sample combustion chamber for measurement of calorific values | |
Valente et al. | Button heat-pulse sensor for soil water content measurements | |
SU502302A1 (en) | Thermal probe | |
SU1330527A1 (en) | Method of determining heat conduction of anisotropic materials | |
SU811126A1 (en) | Method of measuring temperature of sample surface | |
Kanbour et al. | Solution Calorimeter with Peltier Cooling for Operation at Constant Temperature | |
SU873085A1 (en) | Device for measuring material thermal physical characteristics | |
Ozawa et al. | Heat Measurement by Differential Thermal Analysis | |
US3328558A (en) | Thermal instrumentation apparatus | |
CN213748806U (en) | Thermocouple fixing device on sample cell | |
JPS6426136A (en) | Heat quantity measuring instrument | |
JPH04105053A (en) | Measuring method for thermal conductivity of molten resin | |
SU529401A1 (en) | Device for measuring thermo-emf coefficient | |
SU1225338A1 (en) | Thermal level gauge | |
SU609977A1 (en) | Method of determining the working junction embedding depth of thermocouples in specimen | |
Linacre | Harwell Graphite Calorimeter | |
SU1636753A1 (en) | Method of measuring thermal conductivity of semiconductors | |
SU1264053A1 (en) | Thermal probe |