Korekcja pomiarów termoparowej sondy psychrometrycznej za pomocą współczynnika temperaturowego

• Autorzy: Guz Ł. , Targosińska E.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2012.6(2)097

Warianty tytułu

EN

Correction of the thermocouple psychrometer probe measurements using temperature coefficient

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Termoparowe sondy psychrometryczne służą do pomiaru potencjału wody. Często wykorzystywane są w agrotechnice. Znajduję też inne zastosowanie, np. w szczególnych przypadkach mogą zostać zastosowane do oceny wilgotności porowatych materiałów budowlanych. Zastosowanie w budownictwie drastycznie ogranicza ich wąski zakres pomiarowy, który mieści się w granicach 94÷99% wilgotności względnej powietrza. Odczyt z sondy psychrometrycznej jest dodatkowo funkcją zależną od temperatury. Dlatego podczas analizy wyników pomiarów przeprowadzonych w odmiennych warunkach środowiskowych należy dokonać korekcji wyników ze względu na temperaturę pomiaru. Celem niniejszej pracy jest przeanalizowanie sposobu wykorzystania korekcji temperaturowej dla termoparowych sond psychrometrycznych PST-55 Wescor. Kalibracja sond została przeprowadzona w laboratoryjnym piecu Memmert VO500 w temperaturach 20÷35°C. Wzrost temperatury o 1°C następował w ciągu 10 minut, a następnie temperatura utrzymywana była przez 2 godziny. Jako roztwór kalibrujący został użyty wodny roztwór NaCl o stężeniach: 0,4 M, 0,7 M, 1,1 M oraz 1,4 M. Zaproponowany został uogólniony wzór Ψ = f(U,T), wyznaczający potencjał wody w funkcji napięcia sondy i temperatury.

EN

Thermocouple psychrometer probes are used to water potential measurement. They are often used in agricultural applications. Psychrometric probes can be also used in other domains, such as moisture estimation in the porous building materials. Their application in building physics is strongly limited by narrow sensitivity range of the sensors, which, varies between 94÷99% of relative humidity of air in the porous material. Also, readouts of the thermocouple probes are function of the temperature during measurement. Therefore, in order to analyze of the results of measurements performed in the different environmental conditions it is necessary to correct the results regarding to temperature. The aim of this article is to assessment of the temperature correction method for the thermocouple psychrometer probes Wescor PST-55. Calibration of the probe was carried out in a laboratory oven Memmert VO500 at a temperature range between 20 and 35°C. Temperature increase of 1°C appeared during 10 min period and afterwards the temperature was maintained for 2 hours. For calibration there were used NaCl solutions at molar concentrations 0.4 M, 0.7 M, 1.1 M and 1.4 M. The general Ψ=f(U,T) equation was proposed, which allow to calculate water potential as a function depending on voltage and temperature.

Słowa kluczowe

PL

termoparowa sonda psychrometryczna; korekcja pomiarów

EN

thermocouple psychrometer probe; readings correction

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 6, No. 2
• Strony: 714--718
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Guz Ł.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Targosińska E.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Wescor Inc. Water Potential Systems. Wescor. Logan, UT, 1998.
• [2] Wiebe HH. Water condensation on Peltier-cooled thermocouple psychrometers: A photographic study. Agron J. 1984;76:166-168.
• [3] Andraski BJ, Scanlon BR. W: Methods of Soil Analysis. Dane JH, Topp GC, editors. Part 4, Physical Methods. Soil Sci Society of America; 2002, 609-642.
• [4] Guz Ł, Suchorab Z, Sobczuk H. Psychrometric probes calibration. Proc ECOpole. 2009;3(1):133-138.
• [5] Kotov AA, Kotova LM. Thermocouple psychrometer for measurements of water potential in plant tissues by isopiestic method. Russ J Plant Physiol. 2010;57(5):732-738. DOI: 10.1134/S1021443710050171.
• [6] Suchorab Z, Jedut A, Sobczuk H. Water content measurement in building barriers and materials using surface TDR probe. Proc ECOpole. 2007;2(1):123-127.
• [7] Suchorab Z, Sobczuk H, Cerny R i in. Sensitivity range determination of surface TDR probes, Environ Protec Eng. 2009;35(3):179-189.
• [8] Jedut A, Suchorab Z, Sobczuk H. Surface probes for building materials moisture measurement by reflectometric method. Proc ECOpole. 2010;4(1):61-66.
• [9] Brown RW. Measurement of water potential with thermocouple psychrometers: Constructions and applications. USDA Forest Service Res Paper No. INT-80; 1970.
• [10] Skierucha W. Design and performance of psychrometric soil water potential meter. Sens Actuators A. 2005;118:86-91. DOI: 10.1016/j.sna.2004.08.004.
• [11] Comstock JP. Correction of thermocouple psychrometers readings for the interaction of temperature and actual water potential. Crop Sci. 2000;40:709-712.
• [12] Abuel-Naga HM, Bouazza A. Effects of temperature and thermal gradient on thermocouple psychrometer measurements. Geotechnique 2011;61(10):875-885. DOI: 10.1680/geot.9.P.102.
• [13] Wiebe HH, Brown RW, Barker J. Temperature gradient effects on in situ hygrometer measurements of water potential. Agron J. 1977;69:933-939.
• [14] Lang AR. Osmotic coefficients and water potentials of sodium chloride solutions from 0 to 40°C. Aust J Chem. 1967;20:2017-2023.
• [15] Martinez EM, Cancela JJ, Cuesta TS, Neira XX. Review. Use of psychrometers in field measurements of plant material: accuracy and handling difficulties. Span J Agric Res. 2011;9(1):313-328.