-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

TR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

tr_TR

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Environment
Basit ve Ucuz Toprak Yüzey Sıcaklığı ve Gravimetrik Su İçerik Sensörleri İmalatı
Basit ve Ucuz Toprak Yüzey Sıcaklığı ve Gravimetrik Su İçerik Sensörleri İmalatı
JoVE Journal
Environment
This content is Free Access.
JoVE Journal Environment
Manufacturing Simple and Inexpensive Soil Surface Temperature and Gravimetric Water Content Sensors

Basit ve Ucuz Toprak Yüzey Sıcaklığı ve Gravimetrik Su İçerik Sensörleri İmalatı

Full Text
10,263 Views
08:49 min
December 21, 2019

DOI: 10.3791/60308-v

Armin Howell1, Colin Tucker1, Edmund E. Grote1, Maik Veste2,3, Jayne Belnap1, Gerhard Kast4, Bettina Weber5,6, Sasha C. Reed1

1Southwest Biological Science Center,U.S. Geological Survey, 2Centre for Energy Technology Brandenburg, 3Institute of Environmental Sciences,Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg, 4Umweltanalytische Produkte GmbH, 5Institute of Plant Sciences,University of Graz, 6Multiphase Chemistry Department,Max Planck Institute for Chemistry

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a method for building sensors that measure temperature and moisture in the top five millimeters of soil. Understanding these parameters is crucial for assessing their impact on ecosystem functions.

Key Study Components

Area of Science

  • Soil Science
  • Environmental Monitoring
  • Ecology

Background

  • Soil surface temperature and moisture are dynamic and challenging to measure.
  • These factors significantly influence organisms and gas fluxes.
  • Fluctuations in soil conditions can regulate ecosystem activity.
  • Previous studies have struggled to assess these interactions effectively.

Purpose of Study

  • To develop a protocol for constructing sensors for soil temperature and moisture measurement.
  • To enhance understanding of how these factors affect soil biota.
  • To provide insights into ecosystem functions at the soil surface.

Methods Used

  • Manufacturing thermocouple and soil moisture cables.
  • Calibrating sensors for accurate measurements.
  • Conducting simultaneous measurements of temperature and moisture.
  • Testing sensor durability and effectiveness in the field.

Main Results

  • New sensors provide valuable data on soil surface conditions.
  • Distinct regression equations for different soil types were established.
  • Findings indicate significant variability in soil moisture and temperature interactions.
  • Results can inform future ecological studies and environmental management.

Conclusions

  • The developed sensors are effective for measuring critical soil parameters.
  • Understanding soil surface dynamics can enhance ecosystem management.
  • Future research can build on these findings to explore broader ecological impacts.

Frequently Asked Questions

What is the significance of measuring soil temperature and moisture?
Measuring these parameters helps understand their influence on ecosystem functions and biological processes.
How does the sensor construction process work?
The process involves stripping cables, soldering connections, and applying heat shrink tubing for protection.
What challenges are associated with measuring soil surface conditions?
The soil surface is prone to rapid fluctuations, making accurate measurement difficult.
Can these sensors be used in different soil types?
Yes, but calibration may vary based on the specific soil characteristics.
What are the potential applications of this research?
Applications include ecological monitoring, agricultural practices, and environmental management.
How do temperature and moisture affect soil biota?
These factors influence the activity and diversity of organisms living in the soil.

Toprak yüzeyinin üst 5 mm'lik sıcaklığının ve su içeriğinin doğru bir şekilde ölçülmesi, biyolojik, kimyasal ve fiziksel süreçler üzerindeki çevresel kontroller hakkındaki anlayışımızı geliştirebilir. Burada toprak yüzey sıcaklığı ve nem sensörleri ile üretim, kalibrasyon ve ölçümler iletme için bir protokol açıklıyoruz.

Bu yöntem, herkesin toprağın en üst beş milimetrelik sıcaklığını ve nemini ölçebilen sensörler oluşturmasına olanak tanır, dinamik ve zor bir alandır. Aynı anda toprak yüzeyindeki mikroiklimin ölçülmesi, sıcaklık ve toprak neminin toprak yüzeyindeki organizmalar, gaz akıları ve ekosistemin diğer bileşenlerini nasıl etkilediğinin değerlendirilmesine olanak sağlar. Toprak yüzeyi özellikle sıcaklık ve nemde büyük dalgalanmalara yatkındır ve genel ekosistem aktivitesinin düzenlenmesinde orantısız derecede önemli olabilir.

Sensörler, toprak nem yüzeyi biotatarafından nasıl düzenlendiğine dair yeni bilgiler sağlar ve geçmişte incelenmesi zor olan sıcaklık ve nem deki değişikliklere yanıt verir. Termokupl kablosunu hazırlamak için, kablo nun ucundan santimetre ler vermek için kablo ceketini dört kez sıyırın ve yeni açığa çıkan küçük çaplı kılıfları tellerin uçlarından beş milimetre sökün ve ceketin ötesine maruz kalmaması için kablo ceketinin zemin kablosunu kesin. Uygun koruyucu ekipmanı takan ARC, tellerin maruz kalan uçlarını birbirine bağlayın ve kaynağın gücünü test etmek ve uçların ayrılmadığından emin olmak için tellerin üzerine hafifçe çeker.

Termokupl kablosunun ARC kaynaklı uçlarını, tellerin maruz kalan metalini ve küçük çaplı tel kılıfların en az üç milimetresini kapsayacak şekilde sıvı elektrik bandına batırın. Elektrik bandının en az dört saat kurumasını sağladıktan sonra veya üretici nin önerdiği gibi, küçük çaplı kılıflar üzerindeki elektrik bandı ve termokupl ceketin en az bir santimetresini kaplayacak kadar uzun olan yaklaşık 3,3 milimetrelik ısı küçültme borusundan oluşan bir parçayı kesin ve kabloları boruya takın, sonra tüpü kablo ceketinin üzerine geri takın. Toprak nem kablosunu hazırlamak için, kablo ceketini kablonun ucundan beş santimetre sökve kablo ceketinin zemin kablosunu kesin, böylece ceketin ötesine maruz kalmamasını sağlar.

Toprak nem tellerinin uçlarından iç küçük çaplı kılıfların bir santimetresini sıyırın ve küçük iplikçikleri birleştirmek için her telin açığa çıkan metalini bükün. Daha sonra, uygun cilt ve göz koruması kullanarak, küçük, bükülmüş iplikçikler için her tel ucunda maruz metal lehim uygulayın. Daha sonra, 10 milimetre çapında ısı küçültme borusu bir parça kesilmiş yaklaşık bir santimetre uzunluğunda kablo ceket ilerlemiş tellerin sonuna kadar sıyrılmış olduğu mesafe daha uzun olması ve her iki tel üzerinde bu tüp yerleştirin.

Kablo ceket üzerinde geri tüp kaydırın ve 3,3 milimetre ısı küçültme boru iki 1,5 santimetre adet kesti. Her telin üzerine bir parça boru yerleştirin ve iki uçlu soket şeridinin uçlarına lehim akısı uygulayın. Lehim iki uçlu soket şeridinin uçlarına telin renkli uçları, dokunmadan böylece iki ucunu ayrı tutmak için emin olmak.

3,3 milimetre çapındaki ısı küçültme iki parçasını iki uçlu soket şeridinin tabanına taşıyın, böylece tüm metal parçalar kaplanır. Isı küçültme tüpleri uymak için ısı tabancası kullanın, aşırı ısınmamak ve tüpleraltında lehim eritmek için dikkat. 10 milimetre çapındaki ısı küçültme tüpünü iki uçlu soket şeridinin ucundan bir milimetreye taşıyın, böylece soket şeridini, küçük çaplı telleri ve kablo ceketinin bir kısmını kaplar ve Bu ısı küçültme tüpünü yerinde onarmak için ısı tabancasını kullanın.

Sekiz uçlu terminal şeridini değiştirmek için, şeridi, üst uçların görüşten uzaklaşması için yönlendirin ve siyah plastik temas şeridinin hemen altında soldan ikinci, dördüncü ve yedinci uçları kesmek için tel parçacıkları kullanın. Siyah plastik temas şeridinin beş milimetre altında ölçün ve soldan beşinci ve altıncı uçları beş milimetre işaretleyin, sonra bu uçları beş milimetrelik işaretlere ayırın. Sensör kafası montajı için, yaklaşık 13 milimetre çapında ısı küçültme boruiki bir santimetre adet kesilmiş ve termokupl ve toprak nem kabloları her biri üzerinde bir slayt.

Termokupl kablolarının ARC kaynaklı ucunu üçüncü kırpılmış çıkıntının üst kısmından hareket ettirin, böylece termokuplun ucu kırpılmış prongun ucunun ucuna yönlendirilir ve uçların üst eğrisini takip etmeleri için telleri bükün. 3,3 milimetre çapındaki ısı küçültme tüpünü prong ve termokupl tellerin kavisli kısmı üzerinde kaydırın ve ısı küçültme tüpünün de termokupl kablo ceketinin bir kısmını kapladığını kontrol edin. Yerine ısı küçültme tüpü yapıştırmak için bir ısı tabancası kullanın ve kavisli prong üzerinde ısı küçültme tüp parçası sıkmak için parmakları kullanın.

Beş ve altı uçlu üst eğimli uçları iki uçlu soket şeridine takın ve üst 13 milimetre çapındaki ısı küçültme tüpünü kafadan yaklaşık bir santimetre yerleştirilene kadar sensör başına doğru hareket ettirin. Tüpü yerinde onarmak için bir ısı tabancası kullanın, soket şeridini beş ve altı lı pronglara sıkıca bağlı tutmaya özen gösteriyor, ve üç uçlu termokupl tele, ve diğer 13 milimetre çapındaki ısı parçasını, önceki ısı küçültme borusu parçasının birkaç santimetre arkasında küçülten diğer 13 milimetre çapındaki parçaya yapıştırın. Isı küçültme tüpünü yerinde sabitlerken, iki uçlu soket şeridi ile modifiye sensör kafasının beş ve altı uçlu suları arasında iyi bir bağlantı önemlidir.

Daha sonra, termokupl telin tüm kenarlarına sıvı elektrik bandı uygulayın ve üç uçlu, ve soket şerit bağlantısının tüm taraflarına, maruz kalan metalin tümünün kapalı olmasını sağlamak için. Ancak, bağlantıyla ilişkili 5 milimetrelik kırpılmış uçları kapsamayın. Burada, her biri kendi sondası olan üç toprak alt tabakalarından ikisinin kuru kalibrasyon verileri gösterilmiştir.

Silt loam toprak örnekleri için gerilemeler diğer iki toprak yüzeyleri farklı, bu nedenle, yosun biocrust veya tersi için silt loam toprak regresyon denklemi uygulanması önemli ölçüde farklı değerlere yol açacak. Öte yandan, gravimetrik su ile ince kum toprak ve yosun biyokabuğu için sonda dirençleri arasındaki ilişki benzerdi. Yüzeylerde varyasyon olabileceğinden, doğru bir kalibrasyon eğrisi oluşturmak ve tüm siteler için ayrı kalibrasyon eğrileri oluşturmak için yeterince büyük bir numune boyutu elde etmek önemlidir.

Bu grafiklerde, 2018 Mayıs ayı başlarında meydana gelen iki ayrı yağmur olayı için ısıtmalı ve kontrollü arazilerden gelen ortalama sıcaklık ve gravimetrik su içeriği gözlemlenebilir. Isıtılmış arazilerde ortalama sıcaklık sürekli kontrollü arsaların ortalama sıcaklıkları daha yüksekti. Bu iki yağmur olayı boyunca, ısıtmalı arazilerde direnç sensörleri kontrollerden daha az toprak nemi kaydetti ve ısıtmalı araziler daha hızlı kurudu.

ARC termokupl kablolarını kaynakladığında ve ikinci şeridi sensör başlığına bağlarken iyi bir bağlantı yapıldığından emin olmak önemlidir. Sıcaklık bakımlarının toprak nem okumalarını nasıl etkilediğini anlamak toprak yüzeyi mikroklima verilerini yorumlamak için kritik öneme sahip olduğundan, bu sensörleri birden fazla ısınma deneyinde kullanılmak üzere kurduk. Diğer aletlerle birlikte, bu sensörler toprak yüzeyindeki sıcaklık ve nem atmosfere karbondioksit efflux gibi temel toprak süreçlerini nasıl etkilediğinin araştırılmasına olanak sağlamıştır.

Yüzey toprağı mikrokliması ve toprak efflux arasındaki bu yeni bağlantı, kurak topraklara küresel değişimiçin geri dönüşler yaratabilen leri anlamamız açısından kritik öneme sahiptir.

Explore More Videos

Çevre Bilimleri Sayı 154 biocrust mikroklima nem direnç direnç toprak yüzeyi termokupl

Related Videos

Yüzey Yenileme: Alan Ölçeğinde Enerji Akısı Yoğunluğu Verilerinin Ölçülmesi ve İşlenmesi için Gelişmiş Bir Mikrometeorolojik Yöntem

09:55

Yüzey Yenileme: Alan Ölçeğinde Enerji Akısı Yoğunluğu Verilerinin Ölçülmesi ve İşlenmesi için Gelişmiş Bir Mikrometeorolojik Yöntem

Related Videos

9.3K Views

Buharlaşma Atmosferik zorlamalara Etkilerinin keşfetmek: Atmosferik Sınır Tabakası ve Sığ Yer altı Deneysel Entegrasyon

13:27

Buharlaşma Atmosferik zorlamalara Etkilerinin keşfetmek: Atmosferik Sınır Tabakası ve Sığ Yer altı Deneysel Entegrasyon

Related Videos

9.3K Views

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

12:50

Besin ve tortu tarım havza içinde sürekli Instream izleme

Related Videos

12.1K Views

Sürekli hidrolojik ve su kalitesi Vernal havuz izleme

06:37

Sürekli hidrolojik ve su kalitesi Vernal havuz izleme

Related Videos

9.7K Views

Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

08:31

Kalibrasyon ve kapasite sensörler kullanımı ağaçlarda kök su içeriği izlemek için

Related Videos

13.3K Views

BtM, Nonvascular Cryptogams su içeriği tahmin etmek için bir düşük maliyetli açık kaynak Datalogger

08:25

BtM, Nonvascular Cryptogams su içeriği tahmin etmek için bir düşük maliyetli açık kaynak Datalogger

Related Videos

8.7K Views

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

08:20

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

Related Videos

7.7K Views

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri

07:21

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri

Related Videos

1.5K Views

A CO 2 Konsantrasyon Gradient Tesisi 2 Zenginleştirme ve Toprak Etkileri

10:19

A CO 2 Konsantrasyon Gradient Tesisi 2 Zenginleştirme ve Toprak Etkileri

Related Videos

12K Views

Coupled Hidrolojik, jeokimyasal ve Mikrobiyolojik Araştırmalar Toprak Lizimetre Kazı

10:30

Coupled Hidrolojik, jeokimyasal ve Mikrobiyolojik Araştırmalar Toprak Lizimetre Kazı

Related Videos

11.4K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code