Курсовая работа (т): Наблюдение за температурой почвы

При отсчетах значения температуры измерительное устройство должно располагаться горизонтально, т. к. отклонение от горизонтального положения даст дополнительную погрешность.

Необходимо следить, чтобы напряжение питания было близким к номинальному, т. е. стрелка при контроле располагалась в середине сектора контроля. Это повышает точность измерения.

Датчики, входящие в комплект прибора, взаимозаменяемы. Однако, датчики, входящие в другой комплект измерительного устройства, могут не подходить по своим точностным характеристикам. Поэтому пользоваться датчиками разных комплектов можно только если они имеют одинаковые характеристические напряжения, приведенные в паспорте.

.9 Указания мер безопасности

Транзисторный электротермометр имеет милливольтное питание и специальных средств защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током не требует.

.10 Подготовка к работе.

При работе с прибором см. рис. 4 необходимо:

) установить контейнер измерительного устройства гальванический элемент, для чего снять крышку 8, отвинтив два винта;

) пользуясь корректором 9 установить стрелку на нулевое деление шкалы;

)        укрепить датчик в измерительном объекте.

Радиационно-защищенный датчик устанавливается вертикально, т. е., чтобы наклонная часть была обращена на юг.

) подключить требуемый для измерении датчик;

) проверить наличие питания, дли чего установить ручку переключателя диапазонов 5 в положение «к». Нажать кнопку 6. Стрелка прибора должна находиться в секторе контроля питания «К».

.11 Порядок работы

Для измерения температуры среды необходимо убедиться в готовности прибора к измерениям, проделав все операции, указанные в разделе 10.

Подключить к измерительному устройству тот иди иной датчик в зависимости от объекта измерения. Можно подключить одновременно 10 датчиков через коммутационную коробку.

Поместить датчик в измерительную среду и дать временную выдержку, определяющейся точностью, коэффициентом инерции и перепадом температур, чтобы датчик приобрел температуру окружающей среды.

При перепаде температуры в 1.0о с точностью в 1о время выдержки составляет:

)        герметичный датчик в жидкости 35 с;

)        почвенный датчик в сухом грунте 2 мин;

) почвенный датчик в увлажненном грунте 40 с;

) кислотоупорный датчик в жидкости 40 с.

Для датчиков, установленных стационарно, выдержку можно не делать.

Установить переключатель диапазонов измерении в положение грубого диапазона. При необходимости установить переключатель на точную шкалу.

Расположить измерительное устройство горизонтально. Нажать кнопку включения прибора.

Произвести отсчет показания по шкале измерительного устройства.

После измерения температуры среды извлечь датчик и очистить его от загрязнений. Перед длительным перерывом в работе с датчиком промыть его рабочую поверхность водой и просушить.

.12 Проверка технического состояния

Периодическая проверка технического состояния прибора должна производиться сравнением показаний прибора с ртутными термометрами. Проверка может производиться как при комнатной температуре, так и при температуре тающего льда.

Ртутный термометр должен иметь точность отсчета не менее ±0,1°С. Необходимо учитывать погрешность образцового термометра.

Сравнение показаний обязательно производить в нормальных условиях, т. е. когда измерительное устройство находится при температуре (20±5) °С и напряжение питания равно (1,55+0,02) в.

.13 Характерные неисправности и методы устранения

Перечень наиболее часто встречающихся неисправностей приведён в этой таблице.

.14 Правила хранения

Транзисторный электротермометр ТЭТ-2 должен храниться в помещении при температуре от +5 до +ЗО°С, относительной влажности не более 80% при отсутствии паров кислот, щелочей и других реагентов, вызывающих коррозию металла,

При длительных перерывах в работе и при установке на хранение гальванический элемент должен быть извлечен из кронштейна питания и храниться отдельно.

.15 Транспортирование

Транспортирование упакованных приборов допускается всеми видами транспорта.

При переносе прибора к объекту измерения, а также при транспортировании на большие расстояния, необходимо соблюдать меры предосторожности, известные при работе с измерительной аппаратурой.

Следует избегать резких толчков, тряски измерительного устройства.

почвенный датчик транзисторный термометр

2. Электротермометр АМ-29

.1 Общие сведения

Электротермометр АМ-29 предназначен для измерения температуры почвы в диапазоне от -40 до +60° С, причем абсолютная погрешность измерения не превышает 1° С.

Электротермометр АМ-29 выпускается двух типов: А и М. Электротермометр типа А используется в агрометеорологии для измерения температуры почвы в 10 отдельных местах на глубинах от 2 до 20 см. Электротермометр типа М предназначен для дистанционного измерения температуры почвы на глубинах от 2 до 320 см.

Дистанционность измерения для электротермометра типа А составляет 2 м, для типа М -120 м. Питание прибора осуществляется от гальванических элементов напряжением (6± ±1,5) В. Электротермометр состоит из двух основных частей: измерительного пульта и первичных преобразователей (датчиков).

В комплектах электротермометров типов А и М используется блок датчиков из 10 термометров сопротивления с кабелем и разъемом.

Принцип действия прибора основан на измерении сопротивления датчика с помощью неравновесного моста постоянного тока.

.2 Принципиальная электрическая схема

Три плеча измерительного моста (рисунок 11) состоят из резисторов R1, R2, R3, имеющих номиналы по (280 ±0,1) Ом каждый.

В качестве четвертого плеча в измерительный мост включается термометр, имеющий сопротивление (100 ±0,1) Ом при температуре 0°С. При изменении его температуры на 1° С сопротивление изменяется примерно на 0,5 Ом.

В электротермометре типа М датчики подключаются к измерительному пульту штепсельным разъемом X, а в электротермометре типа А - с помощью гнезд S4 и S5 и вилки, имеющейся на кабеле термометра.

В измерительный мост термометры сопротивления включаются последовательно с одним из добавочных сопротивлений, R6 (6 Ом) или R4 (195 Ом), с целью выбора рабочего диапазона измерения.

Резисторы R7, R9 и потенциометры R10, R12 являются подстроечными и предназначены для градуировки прибора по температуре, соответственно для диапазонов 1 и 2.

Переключение термометров осуществляется с помощью переключателя S2, а выбор рабочего диапазона измерения - с помощью переключателя S1.1. В положении 1 переключателя S1.1 пределы измерения температуры от - 40 до +10° С, а в положении 5 - от -10 да +60° С.

Питание моста, образованного резисторами Rl, R2, R3, Rt, Rдоб, осуществляется источником G через потенциометр R13 и переключатели S3 и S1.2.

Рисунок 11

В электротермометре типа А применяется двухпроводная схема измерения температуры. При этом переключателем S3 замыкаются контакты 4, 2 и минус источника питания подключается к вершине моста, образованной резисторами R3 и Rt (конт. S4). Переключатель S2 при этом устанавливается в положение А.

В электротермометре типа М применяется трехпроводная схема измерения температуры. При этом переключателем S3 замыкаются контакты 4, 6 и минус источника питания через разъем X (конт. 12) подключается к вершине моста, образованной резистором R3 и одним из датчиков температуры.

Плюс источника питания G подается на вершину моста, образованную резисторами Rl, R2, через переключатель S1.2, спаренный с переключателем диапазонов S1.1. Поэтому в момент перевода переключателя диапазонов с одного положения на другое происходит отключение питания моста. Это предотвращает зашкаливание микроамперметра и обеспечивает его сохранность.

С вершинами моста, образованными резисторами R2, R3 и R1, Rt, Rдоб (дополнительными сопротивлениями), соединена измерительная диагональ моста с микроамперметром Р.

Регулировка напряжения питания моста осуществляется потенциометром R13, а для точной установки напряжения питания предназначены резисторы R5, R8 и R11. Резистор R5 с дополнительными сопротивлениями включается в измерительную схему вместо датчиков, когда переключатель S1.1 находится в положении 2 или 4, а переключатель S3 замыкает контакты 4, 2 или 4, 6.

Положения, при которых переключатель S1.1 замыкает контакты 2 или 4, соответствуют положениям К, нанесенным на шкале лицевой панели пульта. В одном из этих двух положений переключателя S1.1 потенциометром R13 стрелку микроамперметра устанавливают на контрольную метку на шкале, после чего прибор считается подготовленным к измерению температуры.

.3 Конструкция электротермометра

Электротермометр выполнен в виде переносного пульта и комплекта из десяти датчиков. Каждый датчик представляет собой медный проволочный термометр сопротивления, заключенный в герметический корпус.

В электротермометре типа А выводы от чувствительного элемента подпаяны к двухжильному кабелю длиной 2 м. На другом конце кабеля имеется вилка, с помощью которой датчик подключается к пульту. Вилка заключена в герметический кожух, залитый специальной влагонепроницаемой массой. В нерабочем состоянии вилка закрывается крышкой.

В электротермометре типа М блок датчиков из 10 термометров подключен к 12-жильному кабелю. На другом конце кабеля имеется штепсельный разъем, с помощью которого кабель присоединяется к пульту. Каждый термометр присоединяется к кабелю посредством двухжильного установочного шнура длиной 4 м.

Пульт представляет собой пластмассовый ящик с крышкой, внутри которой) размещена монтажная плата с элементами схемы. На внешней стороне платы (рисунок 12) размещены ручка 5 переключателя S1, ручка 4 потенциометра R13, ручка 2 переключателя S3, ручка 1 переключателя термометров S2, микроамперметр и крышка 3 контейнера для установки элементов питания.

На внутренней стороне монтажной платы размещены резисторы моста и добавочные резисторы из манганиновой проволоки, намотанной на катушки, плата с потенциометрами R10, R11, R12 типа СПЗ-5, переключатели SI, S2, S3 и потенциометр R13.

На боковой стенке пластмассового ящика установлен штепсельный разъем для подключения блока датчиков, а на передней стенке - гнезда для подключения датчиков прибора типа А.

На крышке пульта закреплена таблица для перевода показаний микроамперметра в значения температуры. Пульт имеет ручку для удобства переноса.

.4 Установка электротермометра

Установка электротермометра типа М ничем не отличается от установки прибора М-54-1М. Датчики электротермометра размещают на тех же почвенных площадках, на тех же глубинах, что и датчики М-54-1М. Измерительный пульт устанавливают в помещении.

Если электротермометр используется для агрономических целей (АМ-29-А), то датчики устанавливают на заданную глубину в поверхностном слое почвы. На этой же глубине укладывают кабель. Конец кабеля выводят на поверхность и крепят к деревянной стойке, расположенной горизонтально.

Рисунок 12

Кабель от датчика крепится так, чтобы штырьки вилки располагались на высоте против гнезд пульта, устанавливаемого во время измерений на торец стойки.

В общем случае для измерения температуры почвы по электротермометру АМ-29-М необходимо:

ручку 2 переключателя (рисунок 12) установить в положение М;

          ручку 5 переключателя установить в положение К;

ручкой 4 потенциометра установить стрелку микроамперметра в крайнее правое положение шкалы (на деление 100);

ручку 1 переключателя установить в одно из 10 положений в зависимости от номера термометра, по которому производится измерение температуры;

ручку 5 переключателя перевести в положение И1 или И2 в зависимости от пределов измеряемых температур (И1- от -40 до +10° С); И2 - от +10 до +60° С;

произвести отсчет по шкале измерительного прибора;

          ручку 5 переключателя установить в положение В.

Перевод показаний микроамперметра в значения температуры с учетом поправок производится по таблице, расположенной на внутренней поверхности крышки пульта.

Для измерения температуры почвы с помощью электротермометра типа А необходимо:

          снять предохранительную крышку с вилки датчика;

включить в гнезда прибора вилку датчика;

ручку 1 переключателя установить в положение А.

Остальные операций по измерению температуры аналогичны операциям по измерению температуры электротермометром типа М.

.5 Техническое обслуживание

Периодически, 2-3 раза в месяц, следует проверить надежность и чистоту контактов в штепсельных разъемах. Проверка производится при включенном приборе путем покачивания разъема и наблюдения за стрелкой микроамперметра.

В исправном приборе показания микроамперметра не должны изменяться. В случае обнаружения неисправности и в профилактических целях контакты следует почистить.

Периодически следует проверять гальванические элементы. В электротермометре используются четыре последовательно соединенных элемента типа «МАРС» (элементы 373). Замена элементов производится в том случае, когда невозможно установить стрелку микроамперметра ручкой 4 потенциометра на контрольную отметку шкалы.

В процессе эксплуатации электротермометра следует производить контроль и градуировку пульта, что выполняют следующим образом. Вместо датчика к пульту подключают магазин сопротивлений. В электротермометре типа А магазин сопротивлений подключают к гнездам S4, S5 и переключатель S3 в этом случае устанавливают в положение А.

В электротермометре типа М магазин сопротивлений подключают одним выводом к замкнутым между собой контактам 11 и 12 штепсельного разъема X, а другим - к одному из 10 контактов разъема X. Переключатель S3 в этом случае устанавливают в положение М, а переключатель термометров S2- в положение, соответствующее контакту штепсельного разъема, к которому подключен магазин сопротивлений.

На магазине устанавливают сопротивление, равное сопротивлению термометра при температуре -40° С для диапазона 1 (80 Ом). Переключатель S1 переводят в положение 1 и потенциометром R10 стрелку микроамперметра устанавливают на нуль. Затем на магазине устанавливают сопротивление, равное сопротивлению термометра при температуре +10°С (105 Ом), и потенциометром R13 стрелку микроамперметра устанавливают в правое крайнее положение на шкале.