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TEMPOS よくある質問

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/コンパクションも報告されるべきである。 報告の詳細については、"熱抵抗率:プロの電力エンジニアのための本当のrho値"を参照してください。
熱抵抗の数値が高いのはなぜですか?
一方、水(172 °C・cm/W)と空気(~4000 °C・cm/W)は、より有限な値である。 土壌の特性を構成する土粒子、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、通常、土壌の熱抵抗率が低下する。 一方、土壌と空気と水の混合物中に空気が多いほど、比抵抗は高くなる。 土壌の気孔に含まれる空気は、自然の土壌構造の一部であるため、考慮から除外すべきではない。 自然土壌の熱抵抗率の測定値が空気により高い場合は、人工的な埋め戻しを検討した方がよいかもしれない。
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、熱エポキシで満たされた内部のヒーターと温度センサーを持っていますが、針の強度はステンレス鋼の "チューブ "にあります。 無理に力を加えると針が曲がり、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は、パイロットピンやドリルで小さな下穴を開けることができる。 その場合、針がぴったり合っていることを確認する。 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」プローブに分類される。 しかし、IEEE規格が書かれた1981年以来、多くの変化があった。 IEEE規格は改訂されつつあり、フィールドワーク用に小型の "ラボ用 "針が検討されている。 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ユーザーが従っている限り、「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。

ASTM規格では、特定の用途に対して特定の針の長さを要求していない。
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ます。 市販の加熱針測定器のほとんどは、すべての計算を行い、抵抗率の数値を表示します。 同じことが土壌水分量の測定にも言える。
凍土を加熱針法で検査できますか?
凍土は、温度が装置の仕様内であれば、加熱した針で検査できる。 相変化により測定が無効となるため、凍結直前には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)の加熱針で、約2mmまでの土壌粒子を検査できる。 その時点で、空隙は土そのものよりも熱抵抗となる。 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つ。 ただし、ヒートニードル設計のベースとなっているライン熱源方式は、地下の電力ケーブルの放熱を模倣したものであるため、土壌中の空隙を無視してはならない。 土壌に空気の隙間があると、電源ケーブルからの熱の流れに影響を与える。
測定間隔はどのくらい必要ですか?
毎回の読書を新しいテストのように扱う。 2~5分待ってから測定する。 複数の読み取りを行う場合、コントローラーをセンサーからセンサーに移動させながら、(適切な間隔をあけて)数本の針を使用するのが有利だと気づいたユーザーもいる。
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分から5分。 しかし、この答えは針のサイズと、対象となる土壌/素材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。 針と試料が平衡状態にあることを確認するため、安全を期して5分間待つのが最善である。
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、対象となる土壌にアクセスできる限り、現場で使用することができる。 土壌サンプルを取り出してラボに持っていくのと同じだと考えてほしい。 対象サンプル全体のばらつきをチェックするために、複数回の測定が推奨される。
畑で関心のある土壌にアクセスするには?
試験のために土壌にアクセスする2つの主な方法は、ドリル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、現場で検査することも、ラボに送ることもできる。 テストピットを使用すれば、現場でのテストや、ラボでのテスト用にサンプルを採取することができる。 また、対象となる土壌を観察し、地層や土壌の不一致を探すのもよい。 実地試験では、ラボ試験のように土壌の熱抵抗率の全容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、土壌の大規模な代表サンプルの熱抵抗率を測定するために考案され、設計されている。 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。 残念ながら、温度分解能はかなり低い。 したがって、正確な結果を得るために十分な温度変化を作り出すには、測定に大きなパワーと時間がかかる。 「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)で済む。 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像を把握するためには、ラボ試験が必要である。
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で一緒に働いたチームは、本当に優秀な科学者やエンジニアだった。 この熱特性測定は、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グランドトゥルースとなることを意図したものである。 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いえる。 おそらく最も重要な発見は、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だろう。 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、おそらく未凍結相の過塩素酸塩と水が相互作用したためと思われる。 しばらく前に、JPLの主任研究員と一緒にビデオを撮ったんだ。 こちらでチェックできる。
TEMPOSで使用する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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