Производство простых и недорогих датчиков поверхности почвы и гравиметрических датчиков содержания воды

Этот метод позволяет любому человеку создавать датчики, которые могут измерять температуру и влажность пяти миллиметров почвы, динамичной и трудной области для измерения. Одновременное измерение микроклимата на поверхности почвы позволяет оценить, как температура и влажность почвы влияют на организмы, газовые потоки и другие компоненты экосистемной функции на поверхности почвы. Поверхность почвы особенно подвержена большим колебаниям температуры и влажности и может иметь непропорционально важное значение для регулирования общей активности экосистем.

Датчики дают новое представление о том, как биота поверхности влажности почвы регулируется изменениями температуры и влажности и реагирует на них, которые в прошлом было трудно изучить. Чтобы подготовить термокожный кабель, полоса кабель куртку четыре дать сантиметров от конца кабеля, и полоса вновь подвергаются малого диаметра оболочки пять миллиметров от концов проводов, и отрезать проволоку от кабеля куртку, чтобы он не подвергается за куртку. Ношение соответствующего защитного оборудования, ARC сварки подвергаются кончики проводов вместе и буксир мягко на проводах, чтобы проверить прочность сварки, и чтобы убедиться, что советы не отделяются.

Опустите сварные кончики термокомпового кабеля в жидкую электрическую ленту, чтобы покрыть открытый металл проводов, и не менее трех миллиметров проволочных оболочек малого диаметра. После разрешения электрической ленты высохнуть, по крайней мере четыре часа, или в зависимости от рекомендации производителя, вырезать кусок примерно 3,3 миллиметра тепла термоусадочных труб, что достаточно долго, чтобы покрыть электрическую ленту на оболочках малого диаметра и по крайней мере один сантиметр термокоупрысной куртке, и вставить провода в трубку, а затем переместить трубку обратно над кабельной курткой. Чтобы подготовить почву влаги кабель, полоса кабель куртку в пяти сантиметрах от конца кабеля и отрезать проволоку от кабеля куртку, чтобы он не подвергается за куртку.

Полоса один сантиметр внутреннего малого диаметра оболочки от концов почвы влаги проводов и крутить открытый металл каждого провода для консолидации малых нитей. Затем, используя соответствующую защиту кожи и глаз, нанесите припой на открытый металл на каждом конце провода, чтобы олова малых, витой нити. Далее, вырезать кусок 10 миллиметров тепла сокращаться трубки будет примерно на один сантиметр длиннее, чем расстояние, на котором кабельная куртка была лишена до конца консервированных проводов, и поместите эту трубку на обоих проводах.

Сдвиньте трубки обратно по кабельной куртке и вырезать два 1,5 сантиметра куски 3,3 миллиметра тепла сокращаться трубки. Поместите один кусок трубки над каждым проводом и применить поток припоя к зубцам полосы розетки с двумя зубцами. Solder консервированные концы провода к концам двух-зубец розетки полосы, будучи уверенным, чтобы сохранить два конца разделены, чтобы они не касались.

Переместите два куска тепла диаметром 3,3 миллиметра на основание полосы двухместной розетки, чтобы все металлические детали были покрыты. Используйте тепловую пушку, чтобы придерживаться тепла сокращаться трубки, заботясь, чтобы не перегреться и расплавить припой под трубами. Перемести 10-миллиметровую тепловую трубку до одного миллиметра от конца полосы розетки с двумя зубцами, чтобы она покрывала розетку, провода малого диаметра и часть кабельной куртки, и используйте тепловую пушку, чтобы исправить эту тепловую трубку на месте.

Чтобы изменить восьмиястворную полосу терминала, ориентируй полосу так, чтобы верхние зубцы изгибаются от вида и использовали проволочные ножницы, чтобы вырезать второй, четвертый и седьмой зубцы слева, чуть ниже черной пластиковой контактной полосы. Измерьте пять миллиметров ниже черной пластиковой контактной полосы и отметьте третий, пятый и шестой зубцы слева на пять миллиметров, а затем отрежьте эти зубцы на пятимиллиметровых отметинах. Для сборки головки датчика вырежьте два куска диаметром около 13 миллиметров тепла и сдвиньте по одному на каждый из кабелей термокупли и влажности почвы.

Переместите сварной конец арки на термосыплые провода поверх третьего обрезанного зубца так, чтобы кончик термокупла был ориентирован с концом конца обрезанного зубца, и согните провода так, чтобы они следовали верхней кривой зубца. Сдвиньте 3,3 миллиметра тепла уменьшить трубку над изогнутой частью зубца и термокомпых проводов и проверить, что тепло термоусадочные трубки также охватывает часть термокрытной кабельной куртки. Используйте тепловую пушку, чтобы придерживаться тепла сжать трубку на месте и использовать пальцы, чтобы сжать часть тепла сжимать трубку, которая находится над изогнутым зубец.

Вставьте верхние изогнутые концы зубцов пять и шесть в полосу розетки с двумя зубцами и переместите верхний 13-миллиметровый кусок теплоусадной трубки к головке датчика, пока она не будет расположена примерно в одном сантиметре от головы. Используйте тепловую пушку, чтобы исправить трубку на месте, заботясь, чтобы держать розетку полоса прочно подключена к зубцы пять и шесть, и термопровод на зубец три, и прикрепить другие 13 миллиметров диаметром кусок тепла сокращаться трубки несколько сантиметров за предыдущий кусок тепла сокращается трубки. При фиксации тепла уменьшить трубку на месте, хорошая связь между двумя зубцами розетки полосы и зубцы пять и шесть из модифицированной головки датчика имеет решающее значение.

Затем нанесите жидкую электрическую ленту на все стороны термокровной проволоки и зубца три, а также на все стороны розетки полосы соединения, гарантируя, что все подвергаются металла покрыта. Однако не накрывай 5-миллиметровые обрезанные зубцы, связанные с соединением. Здесь показаны сухие данные калибровки по двум образцам каждого из трех почвенных субстратов, каждый со своим собственным зондом.

Регрессии для образцов почвы ила суглина отличались от двух других почвенных субстратов, поэтому применение регрессивного уравнения почвы ила к биокрусту мха или наоборот привело бы к резко разным значениям. С другой стороны, связь между гравиметрической водой и сопротивлением зонда для мелкой песчаной почвы и биокрустом мха была аналогичной. Поскольку в субстратах могут быть различия, важно получить достаточно большой размер выборки для получения точной кривой калибровки и создания индивидуальных кривых калибровки для всех участков.

На этих графиках можно наблюдать среднюю температуру и гравиметрическое содержание воды на отапливаемых и контролируемых участках для двух отдельных дождевых явлений, произошедших в начале мая 2018 года. Средняя температура на прогретых участках неизменно была выше, чем средняя температура на контролируемых участках. В ходе этих двух дождевых событий датчики резистивности на нагретых участках зафиксировали меньше влажности почвы, чем элементы управления, и нагретые участки высохли быстрее.

Важно обеспечить хорошее соединение при сварке арк термоотесных проводов и при подключении второй полосы к голове датчика. Мы установили эти датчики для их использования в многочисленных экспериментах по потеплению, так как понимание того, как температура обработки влияет на показания влажности почвы имеет решающее значение для интерпретации данных микроклимата поверхности почвы. В сочетании с другими приборами эти датчики позволили иззнать, как температура и влажность на поверхности почвы влияют на фундаментальные процессы почвы, такие как выпот двуокиси углерода в атмосферу.

Эта новая связь между микроклиматом поверхностных почв и почвенным эффлюксом имеет решающее значение для нашего понимания того, как засушливые почвы могут создавать обратную связь с глобальными изменениями.