تصنيع بسيطه وغير مكلفه درجه حرارة سطح التربة وأجهزه استشعار محتوي المياه الوزني

هذه الطريقة تسمح لأي شخص لبناء أجهزة استشعار يمكن قياس درجة الحرارة والرطوبة من أعلى خمسة ملليمترات من التربة، وهي منطقة ديناميكية وصعبة لقياس. ويتيح قياس المناخ الجزئي في سطح التربة في نفس الوقت تقييم كيفية تأثير درجة الحرارة ورطوبة التربة على الكائنات الحية، وتدفقات الغاز، وغيرها من مكونات النظام الإيكولوجي التي تعمل على سطح التربة. فسطح التربة معرض بشكل خاص للتقلبات الكبيرة في درجة الحرارة والرطوبة وقد يكون له أهمية غير متناسبة في تنظيم نشاط النظام الإيكولوجي عموما.

وتوفر أجهزة الاستشعار رؤى جديدة حول كيفية تنظيم الكائنات الحية لرطوبة التربة من قبل التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة والاستجابة لها، والتي كان من الصعب دراستها في الماضي. لإعداد كابل ثرموكوب، تجريد سترة الكابل أربعة لإعطاء سنتيمتر من نهاية الكابل، وتجريد من اقصاد قطر صغير مكشوفة حديثا خمسة ملليمترات من نهايات الأسلاك، وقطع السلك الأرضي قبالة في سترة الكابل حتى لا يتعرض وراء سترة. ارتداء معدات الحماية المناسبة، ARC لحام النصائح المكشوفة من الأسلاك معا والسحب بلطف على الأسلاك لاختبار قوة اللحام، وللتأكد من أن النصائح لا تفصل.

تراجع القوس ملحومة نصائح من كابل thermocouple في الشريط الكهربائي السائل لتغطية المعادن المكشوفة من الأسلاك، وعلى الأقل ثلاثة ملليمترات من أغمام الأسلاك قطرها الصغير. بعد السماح للشريط الكهربائي لتجف لمدة أربع ساعات على الأقل، أو على النحو الذي أوصت به الشركة المصنعة، وقطع قطعة من حوالي 3.3 ملليمتر الحرارة تقلص الأنابيب التي هي طويلة بما يكفي لتغطية الشريط الكهربائي على الأغلاف قطرها الصغير وعلى الأقل سنتيمتر واحد من سترة حرارية، وأدخل الأسلاك في الأنبوب، ثم تحريك أنبوب مرة أخرى فوق سترة الكابل. لإعداد كابل رطوبة التربة، تجريد سترة الكابل خمسة سنتيمترات من نهاية الكابل وقطع السلك الأرضي قبالة في سترة الكابل حتى لا يتعرض وراء سترة.

قطاع سنتيمتر واحد من الأغاد قطرها الصغير الداخلي من نهايات أسلاك رطوبة التربة وتحريف المعدن المكشوف لكل سلك لتوطيد خيوط صغيرة. ثم، وذلك باستخدام الجلد المناسبة وحماية العين، وتطبيق لحام على المعادن المكشوفة في نهاية كل سلك إلى القصدير الصغيرة، خيوط الملتوية. بعد ذلك، قطع قطعة من 10 ملليمتر قطرها الحرارة تقلص أنابيب لتكون ما يقرب من سنتيمتر واحد أطول من المسافة التي تم تجريد سترة الكابل إلى نهاية الأسلاك المعلبة، ووضع هذا الأنبوب على كلا الأسلاك.

حرك الأنابيب مرة أخرى فوق سترة الكابل وقطع قطعتين 1.5 سنتيمتر من 3.3 ملليمتر الحرارة تقلص أنابيب. ضع قطعة واحدة من الأنابيب فوق كل سلك وتطبيق تدفق لحام على شوكات قطاع مأخذ الشقين. لحام نهايات معلبة من السلك إلى نهايات قطاع مأخذ الشقين، ويجري التأكد من الحفاظ على طرفي فصل حتى لا تلمس.

نقل قطعتين من 3.3 ملليمتر قطرها تتقلص الحرارة إلى قاعدة قطاع مأخذ الشقين، بحيث يتم تغطية جميع الأجزاء المعدنية. استخدام بندقية الحرارة للتمسك أنابيب تتقلص الحرارة، مع الحرص على عدم ارتفاع درجة الحرارة وذوبان لحام تحت الأنابيب. نقل 10 ملليمتر قطرها أنبوب تقلص الحرارة إلى ملليمتر واحد من نهاية قطاع مأخذ الشقين بحيث تغطي قطاع المقبس، والأسلاك قطرها صغيرة، وبعض من سترة الكابل، واستخدام بندقية الحرارة لإصلاح هذا أنبوب تقلص الحرارة في مكان.

لتعديل الشريط الطرفي ذو الثمانية محاور، قم بتوجيه الشريط بحيث تنحني الشوكات العلوية بعيدًا عن العرض وتستخدم قصاصات الأسلاك لقطع الشوكة الثانية والرابعة والسابعة من اليسار، أسفل شريط الاتصال البلاستيكي الأسود مباشرة. قياس خمسة ملليمترات تحت شريط التماس البلاستيك الأسود ووضع علامة على شوكات الثالث والخامس والسادس من اليسار في خمسة ملليمترات، ثم قص هذه الشوكات في علامات خمسة ملليمترات. لتجميع رئيس الاستشعار، وقطع قطعتين سنتيمتر واحد من حوالي 13 ملليمتر قطر الحرارة تقلص أنابيب وشريحة واحدة على كل من رطوبة الحرارة والتربة الكابلات.

نقل نهاية ARC ملحومة من الأسلاك thermocouple على الجزء العلوي من الشق قص الثالثة بحيث يتم توجيه غيض من ثيرموكوبل مع نهاية نهاية الشق قص، وانحني الأسلاك بحيث أنها تتبع منحنى أعلى من الشق. الشريحة 3.3 ملليمتر قطرها حرارة تقلص أنبوب فوق الجزء المنحني من الشق وأسلاك الحرارية والتحقق من أن أنبوب تقلص الحرارة يغطي أيضا جزءا من سترة كابل thermocouple. استخدام بندقية الحرارة إلى التمسك أنبوب تتقلص الحرارة في مكان واستخدام الأصابع للضغط على جزء من أنبوب تتقلص الحرارة التي هي على الشق المنحني.

أدخل نهايات منحنية أعلى من شوكات خمسة وستة في قطاع مأخذ الشقين وتحريك الجزء العلوي 13 ملليمتر قطر أنبوب تقلص الحرارة نحو رئيس الاستشعار حتى يتم وضعه ما يقرب من سنتيمتر واحد من الرأس. استخدام بندقية الحرارة لإصلاح أنبوب في مكان، مع الحرص على الحفاظ على قطاع مأخذ متصلة بقوة إلى شوكات خمسة وستة، وإلى السلك الحراري على الشق الثالث، ولصق قطعة قطرها 13 ملليمتر أخرى من الحرارة يتقلص أنابيب بضعة سنتيمترات وراء القطعة السابقة من أنبوب تقلص الحرارة. عند تحديد أنبوب تتقلص الحرارة في مكان، وجود اتصال جيد بين قطاع مأخذ الشقين وشوكات خمسة وستة من رئيس جهاز الاستشعار المعدلة أمر بالغ الأهمية.

ثم، وتطبيق الشريط الكهربائي السائل على جميع الجانبين من السلك الحراري وشوكة ثلاثة، وعلى جميع الجوانب من اتصال قطاع مأخذ، وضمان أن يتم تغطية جميع المعادن المكشوفة. ومع ذلك، لا تغطي شوكات 5 ملليمتر قص المقترنة الاتصال. هنا، تظهر بيانات المعايرة الجافة لأسفل لعينتين من كل من ركائز التربة الثلاث، ولكل منها مسبار خاص به.

كانت الانحدارات لعينات التربة الطمي متميزة عن ركائز التربة الأخرى اثنين، وبالتالي، تطبيق معادلة الانحدار من التربة الطمي لغام على الطحالب biocrust أو العكس سيؤدي إلى قيم مختلفة بشكل كبير. من ناحية أخرى ، كانت العلاقة بين المياه gravimetric ومقاومات المسبار للتربة الرملية الجميلة والطحالب الحيوية متشابهة. وبما أنه يمكن أن يكون هناك تباين داخل الركائز، فمن المهم الحصول على حجم عينة كبير بما فيه الكفاية لإنتاج منحنى معايرة دقيق وإنشاء منحنيات معايرة فردية لجميع المواقع.

في هذه الرسوم البيانية ، يمكن ملاحظة متوسط درجة الحرارة ومحتوى المياه gravimetric من قطع الأرض الساخنة والمراقَكة لاثنين من أحداث المطر المنفصلة التي وقعت في أوائل مايو 2018. وكان متوسط درجات الحرارة في المؤامرات الدافئة أعلى باستمرار من متوسط درجات الحرارة في المؤامرات الخاضعة للرقابة. على مدار هذين الحدثين المطر، وأجهزة استشعار المقاومة في المؤامرات ساخنة سجلت أقل رطوبة التربة من الضوابط والمؤامرات ساخنة المجففة بسرعة أكبر.

من المهم التأكد من أن تم إجراء اتصال جيد عندما ARC لحام الأسلاك الحرارية وعند ربط الشريط الثاني إلى رئيس الاستشعار. لقد قمنا بتركيب هذه المستشعرات لاستخدامها في تجارب الاحترار المتعددة، حيث أن فهم كيفية تأثير علاجات درجات الحرارة على قراءات رطوبة التربة أمر بالغ الأهمية لتفسير بيانات المناخ الجزئي لسطح التربة. وبالاشتراك مع أدوات أخرى، سمحت هذه المستشعرات بالتحري عن كيفية تأثير درجة الحرارة والرطوبة على سطح التربة على العمليات الأساسية للتربة، مثل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

وقد كانت هذه الصلة الجديدة بين المناخات الأرضية الصغيرة والتربة efflux ذات أهمية حاسمة لفهمنا للكيفية التي يمكن بها لتربة الأراضي الجافة أن تولد ردود فعل على التغير العالمي.