15. Виміри температури ґрунту та повітря

15.1. Види термометрів

Для виміру температури повітря та ґрунту використовуються рідинні, термоелектричні термометри, електротермометри опору та деформаційні термометри.

Рідинні термометри засновані на принципі зміни об’єму рідини зі зміною температури. В якості рідини у таких термометрах частіше використовується ртуть або спирт. Термометр складається з невеличкого скляного резервуару циліндричної або кулеподібної форми, до якого припаяна скляна трубка з капілярним каналом. Резервуар і частина капіляра заповнені рідиною. Температуру у більшості термометрів визначають за шкалою, виготовленою зі скла молочного кольору. Вона розташована за капіляром, всередині скляної зовнішньої оболонки та міцно закріплена.

Інерція рідинних термометрів дорівнює 5…7 хв., а точність вимірів – 0,1^о. Для деяких термометрів (термометр-щуп, витяжний термометр) інерцію штучно завищують до 15…20 хв., так як виміри ними проводять у іншому середовищі.

У показання рідинних термометрів необхідно вводити поправки шкали, які вказані в документації кожного термометра.

Термоелектричні термометри засновані на зміні електрорушійної сили термопар, яка виникає внаслідок різниці температур на їх кінцях. Термопари можуть бути з міді та константану.

Електротермометри опору будуються на принципі зміни опору провідників і напівпровідників зі зміною температури. Особливо точні напівпровідникові термометри опору – термістори. Інерція термоелектричних термометрів і термометрів опору змінюється для різних термометрів від 30 до 100 сек., а точність вимірів визначається градуюванням шкали.

Деформаційні термометри будуються на принципі змін лінійних розмірів твердих тіл зі зміною температури. Приймачем таких термометрів є біметалічна пластинка або пружина з інвару та сталі. Інерція деформаційних термометрів складає 3…10 хв., а помилка виміру  0,5^о.

15.2. Виміри температури ґрунту

Для вимірів температури ґрунту застосовуються рідинні термометри: терміновий, максимальний та мінімальний (Рис. 15.1).

Рис. 15.1. Ртутні термометри:

1 – терміновий; 2 – максимальний; 3 – мінімальний

Терміновий термометр (ТМ-3) застосовується для визначення температури поверхні ґрунту в даний момент. Це ртутний термометр з циліндричним резервуаром. Ціна поділки на його шкалі – 0,5^о.

Максимальний термометр (ТМ-1) застосовується для виміру самої високої (максимальної) температури за період між термінами спостережень. Це ртутний термометр з циліндричним резервуаром. Поділки на шкалі нанесені через 0,5^о. Максимальний показник температури термометр зберігає за рахунок спеціального пристрою.

Для підготовки до наступних вимірювань максимальний термометр необхідно струшувати, щоб повернути ртуть з капіляру в резервуар.

Мінімальний термометр застосовується для виміру самої низької температури за період між термінами спостережень. Це спиртовий термометр з ціною поділки 0,5^о.

На метеорологічних станціях і постах термометри для виміру температури поверхні ґрунту установлюють на відкритому майданчику розміром 4 на 6 м.

Попередньо з майданчика видаляють рослинний покров й розрихлюють ґрунт. Усі три термометра розміщують у середині майданчику резервуарами на схід, на відстані 10…15 см один від одного в невеличких заглибленнях, зроблених легким натиском на термометр так, щоб резервуари та зовнішня оболонка термометрів були наполовину заглиблені в ґрунт. Терміновий і мінімальний термометр встановлюють горизонтально, а максимальний - з невеликим нахилом у бік резервуару.