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TEMPOS よくあるご質問

どんな "数字 "を報告すればいいのか？
熱抵抗率を報告する際には、常に含水率とともに報告すべきである。その手段が利用可能であれば、土壌の密度／締固めも報告すべきである。報告に関する詳細は、"熱抵抗率：プロの電力技師のための実際のrho値"を参照。
熱抵抗の数値が高いのはなぜですか？
土壌粒子の比抵抗は幅広い範囲（～15～700 °C・cm/W）を持つが、水（172 °C・cm/W）と空気（～4000 °C・cm/W）はより有限の値を持つ。土壌の特性を構成する土壌粒子、水、空気の混合物は、熱抵抗率に大きな影響を与える。土壌水分が増加すると、土壌の熱抵抗率は通常低下する。一方、土壌-空気-水の混合物中の空気が多いほど、比抵抗は高くなる。土壌の細孔に含まれる空気は、自然な土壌構成の一部 であるため、これを考慮から除外すべきではない。自然土の熱比抵抗の測定値が空気のために高い場合は、人工的な埋め戻しを検討した方がよい。
小さな "ラボ "針は壊れやすいですか？
すべての加熱針プローブは、内部にヒーターと温度センサーがあり、熱エポキシで満たされているが、針の強度はステンレス鋼の "チューブ "にある。針を無理に曲げると、センサー内の回路を損傷する恐れがある。硬い土に直面した場合、パイロットピンやドリルで小さなパイロット穴を開けることは可能である。その際、針がぴったりと合っていることを確認してください。そうでない場合は、新しい穴を開けるか、熱伝導グリスを使って空気の隙間を埋めてください。
METER のTEMPOS は IEEE または ASTM 規格の要求事項を満たしていますか？
TEMPOS は、IEEE 442規格では "ラボ用 "プローブに分類されている。しかし、IEEE規格が1981年に作成されて以来、多くのことが変化している。IEEE規格は改訂されつつあり、小型の "ラボ用 "針がフィールドワーク用に検討されている。測定対象の土壌にアクセスでき、フィールド測定用の機器の注意事項に従う限り、「ラボ用」プローブは、実際には大型のフィールドプローブよりも精度が高くなる可能性がある。(言い換えれば、TEMPOS の針がラボ用プローブのサイズであっても、フィールドで使用すれば良い結果が得られる）。

注：ASTM規格は、特定の用途に対して特定の針の長さを要求しているわけではありません。
熱抵抗率の計算は難しいのですか？
土壌の熱抵抗率を計算するための数学的な計算はそれほど複雑ではありませんが、手作業で計算すると誤差が生じることがあります。市販の加熱針式測定器のほとんどは、すべての計算を行い、比抵抗の数値を与えてくれる。同じことが土壌水分率の測定にも言える。
凍土を加熱針法で検査できますか？
凍土は、温度が測定器の仕様内であれば、加熱した針で試験することができる。相変化により測定が無効になるため、凍結直前の土壌の熱抵抗率を測定しようとしないでください。
小さな加熱針でテストできる最大粒径は？
小型（長さ～100mm、直径～2.5mm）の加熱針は、土壌の粒を約2mmまで試験することができる。その時点で、エアギャップが土壌そのものよりも熱抵抗を与え始める。サーマルグリースと長い読み取り時間は、エアギャップによる誤差を克服するのに役立ちます。しかし、加熱針設計のベースとなっている線熱源方式は、地中電力ケーブルの放熱を模倣しているため、土壌中のエアギャップを無視してはならない。土壌に空隙があると、電力ケーブルからの熱の流れに影響を与えます。
測定間隔はどのくらい必要ですか？
各測定値を新しいテストのように扱う。読み取りを行う前に2～5分待つ。複数の読み取りを行う場合は、数本の針（適切な間隔）を使用し、コントローラをセンサーからセンサーに移動させることが有利であると一部のユーザーが気付いています。
検針を開始するには、針を刺してからどのくらい待てばよいですか？
2～5分。しかしこの答えは、針のサイズと、対象となる土壌／物質と針との温度差に大きく左右される。針は一般的にステンレス鋼であるため熱伝導率が高く、周囲との温度平衡に非常に早く到達することができる。しかし、読み取り中の温度ドリフト（針の加熱以外）は誤差の原因となる。安全のため、針と試料が平衡になるのを5分間待つのが最善です。
小さな（例えば長さ100mmの）針でフィールド測定ができますか？
小型の "ラボ用 "プローブは、対象となる土壌に手が届く限り、現場で使用することができる。これは、土壌サンプルを取り出してラボに持っていくのと同じことである。対象サンプル全体のばらつきをチェックするために、複数回の測定を行うことを推奨する。
畑で関心のある土壌にアクセスするには？
検査のために土壌にアクセスする2つの主な方法は、ドリルでコアサンプルを採取するか、テストピットを掘ることである。対象深度から採取したコアサンプルは、現場で試験することも、ラボに送ることもできる。テストピットでは、現場での試験、またはラボに送るためのサンプルの採取が可能である。また、対象となる土壌を観察して、地層や土壌の不一致を探すのもよい考えである。実地試験では、ラボ試験のように土壌の熱抵抗率の全 体像を把握することはできない。
フィールド」プローブと「ラボ」プローブの違いは何ですか？
いくつかの規格では、フィールドプローブは、土壌の大きな代表サンプルの熱抵抗率を測定するために考案され、設計された。 フィールドプローブは大きな針（～1メートル）で、多くの熱を発する。残念なことに、その温度分解能はかなり低い。したがって、正確な結果を得るのに十分な温度変化を起こすには、測定に多くの電力と時間がかかる。「ラボ」タイプの針は、驚くべき温度分解能（0.0001℃）を持ち、5分間の測定を数回行うだけで、ほとんどの土壌の熱抵抗率を正確に測定することができます。また、小型針はフィールドプローブよりもはるかに少ない電力（単三電池4本）で済みます。現場測定では、現在の含水率における土壌の熱抵抗率しか得られないことに留意してください。土 壌 の 熱 抵 抗 率 の 全 体 的 な 情 報 を 得 る に は 、研 究 室 で の 試 験 が 必 要 で あ る 。
NASAのJPLフェニックス・ローバー用に土壌水分センサーを開発した経験を教えてください。なぜセンサーは熱伝導率も記録したのですか？興味深い発見はありましたか？
私たちを困らせないでほしい！全体的に素晴らしい経験だった。JPLで一緒に仕事をしたチームは、本当に優秀な科学者とエンジニアでした。熱特性の測定は、太陽熱の浸透深度を理解する上で鍵となる、レゴリスの熱特性データをリモートセンシングするための基礎データとなることを目的としていました。TECPの測定機能はすべてうまく機能し、プロジェクトは大成功だったと考えられている。最も重要な発見は、火星の冬が近づくにつれてレゴリスが冷やされ、水の気相がレゴリスに移動したことであろう。TECPが測定した比誘電率の増加は、予想よりもはるかに大きく、おそらく水が未凍結相の過塩素酸塩と相互作用したためと思われる。我々は少し前にJPLの主任研究者とビデオを撮った。こちらからご覧いただけます。
TEMPOS 、最適なサンプルサイズは？
正しいサンプル・サイズを確認する際に考慮すべき変数がいくつかあります。アプリケーションに最適なサンプル・サイズを決定するために、このアプリケーション・ノートをお読みください。

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