TEMPOS
Transferências

FAQs do TEMPOS

Que "números" devo comunicar?
Ao comunicar a resistividade térmica, esta deve ser sempre comunicada com um teor de humidade. Se os meios estiverem disponíveis, a densidade/compactação do solo também deve ser comunicada. Para mais informações sobre relatórios, consulte "Resistividade térmica: valores reais de rho para o engenheiro de energia profissional".
Porque é que os meus números de resistividade térmica são tão elevados?
As partículas do solo têm uma vasta gama de resistividades (~15 a 700 °C-cm/W), enquanto a água (172 °C-cm/W) e o ar (~4000 °C-cm/W) têm valores mais finitos. A mistura de partículas do solo, água e ar que compõe as características de um solo tem um grande impacto na resistividade térmica. O aumento da humidade do solo diminui tipicamente a resistividade térmica do solo. Por outro lado, quanto mais ar houver na mistura de solo, ar e água, maior será a resistividade. O ar nos poros do solo faz parte da composição natural do solo, pelo que não deve ser eliminado da consideração. Se as leituras de resistividade térmica do solo natural forem elevadas devido ao ar, poderá ser necessário considerar um aterro projetado.
As pequenas agulhas de "laboratório" são frágeis?
Todas as sondas de agulha aquecidas têm um aquecedor interno e um sensor de temperatura que é preenchido com um epóxi térmico, mas a força da agulha está no "tubo" de aço inoxidável. Forçar a agulha pode fazer com que esta se dobre, o que pode danificar os circuitos do sensor. Se for confrontado com um solo duro, é possível utilizar um pino piloto ou um berbequim para criar um pequeno orifício piloto. Se o fizer, certifique-se de que a agulha está bem ajustada. Caso contrário, crie um novo orifício ou utilize massa térmica para preencher os espaços de ar.
O TEMPOS da METER cumpre os requisitos da norma IEEE ou ASTM?
O TEMPOS é classificado como uma sonda de "laboratório" de acordo com a norma IEEE 442. No entanto, muito mudou desde que a norma IEEE foi escrita em 1981. A norma IEEE está a ser revista e as agulhas mais pequenas de "laboratório" estão a ser consideradas para o trabalho de campo. Desde que o solo de interesse possa ser acedido e o utilizador siga as precauções dos instrumentos para medições no terreno, uma sonda de "laboratório" pode, na verdade, ser mais precisa do que uma grande sonda de campo.

A norma ASTM não exige comprimentos de agulha específicos para aplicações específicas.
Os cálculos para calcular a resistividade térmica são difíceis de efetuar?
Os cálculos matemáticos para calcular a resistividade térmica do solo não são demasiado complexos, mas fazer qualquer cálculo à mão pode conduzir a erros. A maioria dos instrumentos de agulha aquecida disponíveis no mercado efectua todos os cálculos e dá-lhe o número de resistividade. O mesmo se pode dizer das medições do teor de água no solo.
Posso testar solos congelados com a técnica da agulha aquecida?
O solo congelado pode ser testado com uma agulha aquecida, desde que a temperatura esteja dentro das especificações do instrumento. Não tente medir a resistividade térmica do solo imediatamente após a congelação, uma vez que a mudança de fase invalida a medição.
Qual é o maior tamanho de grão que posso testar com uma pequena agulha aquecida?
Uma pequena agulha aquecida (~100 mm de comprimento, ~2,5 mm de diâmetro) pode testar grãos de solo até cerca de 2 mm. Nessa altura, os espaços de ar começam a oferecer mais resistência térmica do que o próprio solo. A massa térmica e os tempos de leitura mais longos podem ajudar a ultrapassar o erro causado pelas folgas de ar. No entanto, não ignore os espaços de ar no solo, uma vez que o método da fonte de calor da linha, no qual se baseia a conceção da agulha aquecida, imita a dissipação de calor de um cabo elétrico subterrâneo. Se houver espaços de ar no solo, isso afectará o fluxo de calor do cabo de alimentação.
Quanto tempo tenho de esperar entre leituras?
Tratar cada leitura como um novo teste. Aguardar 2 a 5 minutos antes de efetuar uma leitura. Se forem efectuadas várias leituras, alguns utilizadores consideraram vantajoso utilizar um par de agulhas (devidamente espaçadas), deslocando o controlador de sensor para sensor.
Quanto tempo devo esperar após a inserção da agulha para iniciar a leitura?
2 a 5 minutos. No entanto, esta resposta depende muito do tamanho da agulha e da diferença de temperatura entre o solo/material de interesse e a agulha. As agulhas são tipicamente de aço inoxidável e, por isso, têm uma elevada condutividade térmica e podem atingir rapidamente o equilíbrio de temperatura com o meio envolvente. Mas os desvios de temperatura (para além do aquecimento da agulha) durante uma leitura podem causar erros. É melhor prevenir e esperar os 5 minutos para garantir que a agulha e a amostra estão em equilíbrio.
Posso efetuar medições no terreno com uma agulha pequena (por exemplo, com 100 mm de comprimento)?
Pequenas sondas de "laboratório" podem ser utilizadas no campo, desde que o solo de interesse esteja acessível. É o mesmo que retirar uma amostra de solo e levá-la para o laboratório. Sugere-se a realização de medições múltiplas para verificar a variabilidade na amostra em causa.
Como posso aceder ao solo de interesse no domínio?
As duas principais formas de aceder ao solo para ensaio são a extração de amostras de núcleo de perfuração ou a escavação de um poço de ensaio. As amostras de núcleo retiradas da profundidade de interesse podem ser testadas no local ou enviadas para um laboratório. Um poço de teste permite efetuar testes no terreno ou recolher amostras para enviar para testes laboratoriais. Além disso, é uma boa ideia observar o solo de interesse para procurar camadas de estratos e inconsistências no solo. Lembre-se que os ensaios de campo não dão uma imagem completa da resistividade térmica de um solo como os ensaios de laboratório.
Qual é a diferença entre uma sonda de "campo" e uma sonda de "laboratório"?
Em algumas normas, as sondas de campo foram concebidas e projectadas para medir a resistividade térmica de uma grande amostra representativa do solo. As sondas de campo são agulhas grandes (~ 1 metro de comprimento) que emitem muito calor. Infelizmente, a sua resolução em termos de temperatura é bastante fraca. Assim, a medição requer muita energia e tempo para criar uma mudança de temperatura suficiente para obter resultados exactos. As agulhas do tipo "laboratório" têm uma resolução de temperatura espantosa (0,0001 °C) e, com um par de medições de 5 minutos, podem caraterizar com precisão a resistividade térmica da maioria dos solos. As agulhas pequenas também requerem muito menos energia (4 pilhas AA) do que uma sonda de campo. Tenha em mente que as medições de campo apenas lhe dão a resistividade térmica do solo no seu teor de humidade atual. São necessários ensaios laboratoriais para obter uma imagem completa da resistividade térmica de um solo.
Qual é a sua experiência no desenvolvimento de sensores de humidade do solo para o Phoenix Rover do JPL da NASA? Porque é que o sensor também registava a condutividade térmica? Houve alguma descoberta interessante?
Não nos façam começar! A experiência foi óptima no geral. A equipa com que trabalhámos no JPL era constituída por cientistas e engenheiros muito bons. As medições das propriedades térmicas destinavam-se a servir de referência para os dados das propriedades térmicas do regolito obtidos por deteção remota, que são fundamentais para compreender a profundidade de penetração do calor solar. Todas as funções de medição do TECP funcionaram bem e o projeto é considerado um grande sucesso. Talvez a descoberta mais importante tenha sido a migração da fase de vapor da água para o regolito, à medida que este arrefecia com a aproximação do inverno marciano. O aumento da permissividade dieléctrica que o TECP mediu foi muito maior do que o esperado, provavelmente devido à interação da água com os sais de perclorato na fase não congelada. Filmámos um vídeo com o investigador principal do JPL há algum tempo. Pode consultá-lo aqui.
Qual é o tamanho ideal de amostra a ser usado com o TEMPOS?
Há diversas variáveis a serem consideradas para garantir que você tenha o tamanho correto da amostra. Leia esta nota de aplicação para ajudar a determinar o tamanho ideal da amostra para sua aplicação.

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