Bodenwärmeflusssensor zur Messung der Energiebilanz des Bodens und der Wärmeleitfähigkeit von Bodenschichten

 Bodenwärmeflusssensor (auch bekannt als"Bodenwärmeflussplatte", "Wärmedurchflussmesser") wird hauptsächlich zur Messung der Energiebilanz des Bodens und der Wärmeleitfähigkeit der Bodenschicht eingesetzt. Der Bodenwärmeflusssensor misst Temperaturgradienten mithilfe einer Thermosäule, die aus zwei verschiedenen metallischen Materialien besteht.Thermopile-Detektoren empfangen Wärmestrahlung, die ein thermoelektrisches Potenzial zwischen Verbindungen zweier unterschiedlicher Materialien erzeugen kann. Der Wärmeflusssensor gibt das Signal in Form einer Spannung aus, die Spannung ist proportional zum Wärmefluss, die Ausgangsspannung ist ein Millivolt-Signal und das Millivolt-Signal wird vom Datenerfassungssystem gelesen.

I. Produktübersicht des Bodenwärmeflusssensors:

Der Bodenwärmeflusssensor, auch bekannt als Wärmeflussplatte, Bodenwärmeflussplatte, Wärmeflussmesser und andere Namen, ist ein Instrument zur Messung des Wärmeflusses, das für interne Bodenmessungen verwendet werden kann. Es durchläuft einen thermoelektrischen Stapel und gibt eine Spannung aus, die proportional zum Wärmefluss ist.Es ist einfach zu bedienen und eignet sich besonders zur Messung der Wärmeleitfähigkeit von Böden sowie Gebäudewänden und Glaswänden. Der Bodenwärmeflusswert wird mithilfe einer Wärmeflussplatte ermittelt, die 2 cm tief im Boden vergraben ist. Im Laufe des Jahres ändert es sich mit dem Wechsel der Jahreszeiten, im Sommer ist der Wärmefluss im Boden positiv, sowohl die Wärme gelangt in die Bodenschicht als auch die Wertmenge ist größer;Im Winter ist der Bodenwärmefluss negativ, die Wärme im Boden wird an die Atmosphäre abgegeben, der Wert ist jedoch geringer.

Zweitens der Anwendungsbereich des Bodenwärmeflusssensors:

Der Bodenwärmefluss kann in großem Umfang in den Bereichen Umwelt, Land- und Forstwirtschaft, Pflanzung, Bauwesen und anderen Bereichen eingesetzt werden.

Technische Parameter des Bodenwärmeflusssensors:

Versorgungsspannung: □DC12-24V □DC 5V

Ausgangssignal: □ Stromart 4-20mA □ 0-2V □ RS485

◆Messbereich: -200 bis 200 W/m2

◆ Innenwiderstand weniger als 300 Ω

◆Messgenauigkeit: weniger als 5 %

◆ Formel zur Berechnung des Wärmestroms

   Wärmestrom (w/m2) = Koeffizient (w*m-2/mv) * Leistung (mv)

◆Arbeitsstrom: 12 V, ca. 26 mA

IV. Funktionsmerkmale

1. Kompakte Größe, schnelle und genaue Messung

2. Design mit geringem Stromverbrauch und angemessenem Stromverbrauchssteuerungsmodus

3. Stabile Leistung

Boden-Boden-Wärmeflusssensor

(I) Messmethode im Boden

Die Plattenoberfläche sollte senkrecht zur Richtung des Wärmeflusses liegen und horizontal in der Bodenschicht platziert werden. Die Tiefe des Sensors, normalerweise 3–10 cm tief im natürlichen Untergrund, sollte vermieden werden, direkt auf der Bodenoberfläche platziert zu werden, da der natürliche Untergrund keine geometrische Ebene ist und die Oberfläche der kleinen Wellen dazu führt, dass die Sensormesswerte an Repräsentativität verlieren, während der Sensor'Auch bei direktem Kontakt der Oberfläche mit der Luft kann es zu Strahlungsfehlern kommen. Normalerweise wird am Beobachtungsort ein repräsentatives Grundstück ausgewählt und mit einem Spaten ein Profil senkrecht nach unten gegraben.

Von der Bodenoberfläche entlang des Profils wird die erforderliche Tiefe gemessen und dann entlang der horizontalen Richtung ausgehöhlt, deren Größe auf der Wärmeflussplatte platziert werden kann. Damit der Sensor auf und ab an den beiden Seiten der Oberfläche einen guten Kontakt mit dem Boden aufrechterhalten kann, wird er entlang des Profils geführt und dann der Boden verfüllt.Es ist jedoch zu beachten, dass die Einbettungstiefe der Wärmeflussplatte dem Abstand zwischen ihrer Mittellinie und der Bodenoberfläche entsprechen sollte.

(ii) Messmethode an der Wand

Zuerst wird die Oberfläche des Wärmeflusssensors gleichmäßig mit Vaseline beschichtet, und der mit Vaseline beschichtete Wärmeflusssensor wird auf die Oberfläche der Wand geklebt, so dass die Wand und der Wärmeflusssensor einen engen Kontakt herstellen und einige Minuten bleiben können. Anschließend kann die Messung gestartet werden, nachdem der Wärmeflusssensor an die Umgebungstemperatur angepasst wurde.

Gebrauchsanweisung:

   Die Installation des Bodenwärmeflusssensors sollte an einem repräsentativen Ort innerhalb des Forschungsbereichs erfolgen. Wenn die Oberflächenschicht komplexer ist, sollte der Sensor an einem effektiven Teil mit einer geringeren Abdeckung und einem ausgeglicheneren Bodenwärmefluss platziert werden.

   Achten Sie bei der Verwendung unbedingt auf die Vorder- und Rückseite des Wärmeflusssensors. Die richtige Platzierung erfolgt mit der Vorderseite nach oben.

   Graben Sie zunächst mit einer kleinen Schaufel ein vertikales Loch und bestimmen Sie je nach Benutzer den Abstand vom Wärmeflusssensor zur Erdoberfläche'Nachdem Sie die Anforderungen erfüllt haben, machen Sie dann mit einem kleinen Messer einen horizontalen Schnitt in die Seite des Lochs und versuchen Sie, die Bodenoberfläche intakt oder minimal zu halten. Führen Sie den Wärmeflusssensor in den horizontalen Ausschnitt ein, ohne ihn zu beschädigen. Um einen genauen Bodenwärmefluss zu erhalten, muss sichergestellt werden, dass die Wärmeflussplatte vollständigen Kontakt mit dem Boden hat.

   Denken Sie daran, den Ausgangsdraht der Wärmeflussplatte nicht direkt zur Bodenoberfläche zu führen. Ein kleiner Abschnitt des Ausgangsdrahts der Wärmeflussplatte sollte im Boden vergraben werden, um die Wärmeleitung des Ausgangsdrahts zu verringern.

   Stellen Sie nach der Installation aller Sensoren sicher, dass der ausgehobene Boden so schnell wie möglich wieder an seine ursprüngliche Position gebracht wird.

Im Laufe des Jahres ändert sich der Wärmefluss im Boden mit dem Wechsel der Jahreszeiten. Im Sommer ist der Bodenwärmefluss positiv, das heißt, es gelangt große Wärmemenge in die Bodenschicht; Im Winter ist der Bodenwärmefluss negativ und der Bodenwärmefluss ist negativ. Die Wärme wird an die Atmosphäre abgegeben, jedoch in geringen Mengen.