METODE SI INSTRUMENTE PENTRU MASURAREA TEMPERATURII

MINISTERUL EDUCATIEI SI CERCETARII

COLEGIUL TEHNIC "DIMITRIE LEONIDA" IASI

LUCRARE DE SPECIALITATE PENTRU

OBTINEREA CERTIFICATULUI DE

COMPETENTE PROFESIONALE

METODE SI INSTRUMENTE

PENTRU

MASURAREA TEMPERATURII

Capitolul I

Generalitati:

Aceste aparate pot fi construite pe diferite principii avand la baza o lege de variabile a unui parametru fizic cu temperatura, ceea ce explica diversitatea mare de astfel de aparate.

Principalele criterii in functie de care aceste aparate pot fi studiate, comparate si recomandate pentru a putea fi folosite intr-o situatie sau alta, sunt de asemenea numeroase: domeniul de masurare, precizia de masurare, timpul de raspuns, fidelitatea masurarilor in timp, agresivitatea mediului de lucru, modul de utilizare cu contact direct sau fara contact, posibilitatea inregistrarii rezultatelor, etc.

Alegerea unei metode sau a unui mijloc de masurare este o problema care depinde de multi factori. Unii dintre acestia pot fi hotaratori (in anumite situatii) de exemplu inaccesibilitatea la locul de masurare (care elimina toate metodele prin contact direct) sau obiectul masurarii, de exemplu flacarile, care impun pirometre optice.

Unele situatii pot sa necesite adaptari ale metodelor de masurare pentru a permite folosirea mijloacelor uzuale de masurare a temperaturii; de exemplu la masurarea temperaturii corpurilor solide aflate in miscare, pentru a se putea folosi un termocuplu acesta trebuie sa fie montat in interiorul piesei a carei temperatura se masoara si, fiind astfel mobil, este necesara o instalatie speciala care sa permita culegerea t.t.e.m. (tensiune termoelectromotoare), pentru a o transmite la un aparat indicator sau inregistror.

Capitolul II

Termometre bazate pe producerea unei tensiuni termoelectromotoare (- Pirometre termoelectrice):

Pirometrele termoelectrice sunt mult folosite in tehnica intrucat

acopera un domeniu mare de masurare a temperaturii, au o precizie ridicata, sunt robuste, sigure in exploatare si se adapteaza cu usurinta la conditii de masurare foarte diferite.

Pirometrele termoelectrice sunt construite din doua parti principale: - un termocuplu care sesizeaza temperatura sau variatiile de temperatura din timpul proceselor tehnologice ; - un aparat electric de masurare a temperaturii (de obicei un milivoltmetru) cu scara gradata in C (milivoltmetru pirometric).

Acestea sunt legate intre ele printr-un cablu de construct speciala.

Termocuplul este un traductor de tip generator care furnizeaza o tensiune termoelectromotoare (t.t.e.m.). Termocuplul este construit din doua materiale diferite A si B (metale sau semiconductoare) in contact in punctele | si | prin sudura formand un circuit inchis.

In timpul functionarii una din suduri se incalzeste de la sursa a carei temperatura se masoara (sudura calda), iar cealalta sudura se pastreaza rece. T.te.m rezulta atat din efectul Volta (doua metale de natura diferita in contact dau nastere la o t.te.m. independenta de forma sau dimensiunile metalelor, dar dependenta de natura in punctul de contact) cat si din efectul Peltier-Thomson (intr-un circuit electric locul de contact se incalzeste sau se raceste in functie de sensul parcurs de curent, de intensitatea curentului si de natura celor doua metale).

Capitolul III

Termometre functionand pe baza dilatarii corpurilor termometrice

Termometre bazate pe variata corpului termometric (termometre de sticla cu lichid):

- cu capilar masiv (fig. a)

- tubular-drept cu scara interioara (fig. b)

- tubular cu cot si scara interioara (fig. c)

/S.

In afara constructiilor uzuale se mai construiesc:

Termometre de laborator;

Termometre cu unul sau mai multe contacte electrice fixe sau
mobile;

Termometre pentru masurarea diferentelor mici de temperatura 5 10
C;

Tip Bekmann;

Termometre monometrice cu lichid, cu gaz sau cu vapori saturati.

Pot fi construiti ca termometre indicatoare, inregistratoare, semnalizatoare, regulatoare sau combinatii ale acestora.

Distanta limita dintre punctul de masurare si aparatul indicator la constructii uzuale pana la 100 metri; daca aparatul lucreaza la temperaturi ridicate sau cu indicatii la distanta mare trebuiesc luate

constructii uzuale pana la 100 metri; daca aparatul lucreaza la temperaturi ridicate sau cu indicatii la distanta mare trebuiesc luate masuri pentru compensarea influentei temperaturii manometric si tubului capilar.

Este construit din: - un rezervor; - un capilar; - un tub manometric; - un mecanism; - un ac indicator.

Functionarea se bazeaza pe variatia presiunii cu temperatura la termometrele de gaz sau vapori si a volumului cu temperatura la termometrele cu lichid.

Termometre cu rezistenta metalica:

Pot fi utilizate atat ca aparate indicatoare cat si pentru transmiterea indicatiilor la distanta, ca aparate inregistratoare sau in instalatii de reglare (fig. a).

Aparatul (fig. b) se compune din termorezistenta (elementul sensibil montat la locul de masurare a temperaturii) prin care trece o sursa de curent si un traductor, rezistenta electrica - temperatura, (logometru sau punte de masurat).

Cele doua subansambluri pot fi montate la distanta si legate printr-un cablu electric.

Termorezistenta masoara temperatura medie a straturilor din vecinatatea sa (lungimea ei este de cativa centimetri). Aceste

termometre prezinta avantajul unor constructii simple o siguranta mare in exploatare, caracteristica liniara a scarii si folosirea unui singur aparat de masura (punte sau logometru) pentru mai multe termorezistenta (folosind un comutator).

Pentru functionare necesita o sursa de curent. Rezistenta electrica a elementului sensibil este obisnuit de 100 Q, mai rar de 50 Q sau mai putin.

in fig. a este reprezentat un element sensibil din platina pe suport de sticla.

Capitolul IV

Aparate pentru masurarea temperaturii corpurilor dupa radiatia lor termica:

Pirometrele cu radiatie folosesc pentru masurarea temperaturii unui corp (radiatiile termice sau luminoase trimise de acestea). Se cunoaste ca, orice corp emite prin radiatie o cantitate de energie calorica mai mare sau mai mica in functie de temperatura corpului, iar modificarea temperaturii duce la modificarea cantitatii de energie radina.

Legile radiatiei au fost emise de Kirchoff, Stefan-Bolzmann,

Wien si Planck. Energia calorica se transmite sub forma de radiatii electromagnetice, iar lungimea de unda a radiatiei caracterizeaza intensitatea energiei radiate.

Energia radiata pentru o anumita lungime de unda este diferita fata de energia radiata pentru o alta lungime de unda astfel incat, energia totala radiata de un corp incandescent este compusa dintr-o serie de energii radiate pe diferite lungimi de unda.

Din aceasta gama de radiatii numai cele emise la temperaturi de peste 700 C sunt vizibile de ochiul omenesc. Pirometrele cu radiatie permit masurarea temperaturii de la distanta, fara contact direct, din care motiv se pot masura temperaturi de peste 3000 C.

Pirometrele sunt larg raspandite la masurarea temperaturilor de peste 800 C intrucat se manevreaza usor, au un gabarit mic, o greutate redusa si o constructie relativ simpla. Ele prezinta si unele dezavantaje cum ar fi faptul ca, in unele cazuri, este necesar sa se introduca corectii sau sa se aprecieze temperatura.

Corectiile se fac prin intermediul factorilor energetici de emisie, care reprezinta raportul dintre radiatia emisa de un corp si aceea emisa de un corp negru la aceeasi temperatura.

Pirometrele cu radiatie se impart din punct de vedere functional in urmatoarele categorii:

pirometre cu radiatie partiala, care folosesc pentru masurarea
temperaturilor corpurilor variatia de temperatura a stralucirii
monocromatice a corpului, corespunzatoare unei anumite lungimi
de unda;

pirometre cu radiatie totala, care folosesc variatia cu temperatura
a stralucirii energetice totale a corpului caruia i se masoara
temperatura (adica al intregului spectru de radiatiei termice emise);

pirometre de culoare, care folosesc variatia cu temperatura a
distributiei speciale a radiatiei termice emise.

Capitolul V

Masurarea temperaturii prin dilatare termica a corpurilor solide:

Temperatura se masoara pe baza unei scari internationale care se bazeaza pe o serie de puncte fixe, folosite ca repere. Aceste temperaturi reprezinta temperaturi reproductibile, pentru care s-au atribuit valori numerice, iar pentru temperaturi intermediare s-au stabilit formule de interpolare.

Temperatura de echilibrare intre apa si vaporii sai la presiunea atmosferica normala reprezinta temperatura de fierbere a apei si are valoarea de 100C. Unitatea fundamentala de temperatura in SI este Kelvin.

l Kelvin = 1/273, 15 din temperatura termodinamica a punctului triplu al apei. Masurarea temperaturii prin dilatarea termica a corpurilor solide

Termometrele bimetalice sunt formate dintr-o lama bimetala si un mecanism de transformare a deplasarii la acul indicator.

La termometrele bimetalice, in functie de sensibilitatea dorita, lamela poate fi si sub forma elicoidala.

Masurarea temperaturii cu termometre manometrice: Exista termometre care convertesc, temperatura intr-o deplasare care poate fi transmisa la un adaptor sau la un ac manometric, format dintr-un balon umplut cu lichid sau cu gaz si unit printr-un tub capilar cu un tub elastic. Format din:

balon (umplut cu gaz sau lichid)

tub capilar

tub elastic

Tubul elastic este curbat si are sectiune orala sau elipsoidala. Capatul liber al tubului este legat prin intermediul unor articulatii sau angrenaje de acul indicator. La incalzirea balonului, care poate fi umplut de exemplu cu azot, presiunea interna creste si capatul liber al tubului se deplaseaza. Aceasta deplasare este transmisa acului indicator. Avantajele termometrelor manometrice este sensibilitatea ridicata, simplitatea constructiva si rezistenta la trepidatii, iar dezavantajele sunt date de influenta variatiei temperaturii mediului asupra tubului capilar.

Capitolul VI

Termometrul ordinar (psihrometric)

Termometrul ordinar este termometrul meteorologic care ne indica temperatura aerului in momentul observatiei. De regula acest termometru este folosit la determinarea temperaturii si umezelii aerului, de unde si denumirea de termometru "uscat' sau "psihrometric'. Are o constructie simpla, fiind alcatuit din urmatoarele parti:

un rezervor (R) cu mercur, de forma cilindrica sau sferica;

un tub capilar (T), confectionat din sticla, cu diametrul de 0, 2-0, 3 mm,
sudat la rezervor;

o scala (Sc) divizata in grade si zecimi de grad (din 0, 2 in 0, 2),
incepand de la -35 sau la -40 pana la +55C, +60C sau chiar mai mult
(80C), confectionata obisnuit din portelan sau din opal.

Scala si tubul capilar sunt protejate de un invelis de sticla, prevazut la partea superioara cu o garnitura metalica (m), care serveste la fixarea termometrului in stativ. Capatul superior al scarii termometrului este introdus intr-o garnitura de ebonita (H) care are la mijloc un orificiu in care se gaseste un mic arc metalic (A) ce are rolul de a mentine scala in pozitie aproximativ constanta (permitandu-i totusi sa se alungeasca la cresteri ale temperaturii).

De retinut este faptul ca, in timpul iernii, cand temperatura aerului scade sub -25C, este necesar sa se faca verificarea functionarii corecte a termometrului ordinar. Pentru aceasta se efectueaza masuratori comparative, folosind, in paralel, un termometru de minima sau un termometru cu alcool. in cazul in care temperatura aerului scade sub -36C, observatiile se fac numai la termometrul cu alcool.

In afara utilizarii la statii, termometrul ordinar poate fi folosit, in oricare alt loc, pentru a pune in evidenta deosebirile termice spatiale. Pentru ca valorile de temperatura inregistrate sa nu sufere influenta radiatiei solare, partea receptoare a acestor termometre (rezervoarele) este ecranata, este umbrita cu ajutorul unor palnii duble confectionate din tabla zincata, nichelata sau vopsita in alb.

Termometrul ordinar

Divizarea scarii termometrului meteorologic

Capitolul VII

Termometrul de maxima. Este, de asemenea, un termometru care are ca lichid mercurul. El se foloseste, asa cum arata si denumirea sa, la determinarea celei mai ridicate temperaturi a aerului dintr-un anumit interval de timp. Ca aspect, prezinta mare asemanare cu termometrul ordinar, avand aceleasi parti componente, deosebindu-se insa de acesta printr-un amanunt de constructie, care constituie de fapt secretul care sta la baza determinarii temperaturii maxime. Acest amanunt de constructie consta din aceea ca tubul capilar al termometrului nu este uniform calibrat. Acesta prezinta, in apropierea rezervorului, o ingustare, materializata sub forma unui dinte (stift) de sticla, sudat la partea inferioara a rezervorului si care trecand prin mijlocul acestuia patrunde si in partea inferioara a tubului capilar. Dintele impreuna cu tubul capilar formeaza un orificiu inelar, extrem de ingust, prin care mercurul din rezervor poate urca treptat, dar nu se mai poate retrage in rezervor, cand temperatura scade, deoarece intampina in dreptul orificiului inelar o forta de frecare mai mare decat forta de coeziune a sa (in tubul capilar existand o cantitate de mercur mai mica decat in rezervor). Prin urmare, mercurul va ramane in dreptul aceleasi diviziuni care marcase temperatura maxima din intervalul precedent. Astfel, fara a urmari permanent mersul temperaturii intre orele de observatii, de exemplu, stim care a fost temperatura maxima.

Dupa citirea termometrului acesta se pregateste pentru urmatoarea observatie, cu late cuvinte, se procedeaza la "operarea' termometrului, care consta din scoaterea de pe stativul in care este fixat si prin scuturarea lui, la fel

ca si in cazul termometrului medical, pana cand se aduce la temperatura mediului din momentul cand se face "operarea' (la temperatura indicata de termometrul ordinar), pana cand se intregeste coloana de mercur. Pozitia corecta a termometrului de maxima pe stativul instalat in adapostul psihrometric este usor inclinata spre rezervor.

Termometrul de maxima difera de cel ordinar prin dimensiunea sa mai redusa. La acest termometru scala este divizata din 0, 5 in 0, 5C (avand o precizie mai redusa decat in cazul celui ordinar, care are scala divizata din 0, 2 in 0, 2C) intre limitele de -30C si +50 sau +60C.

Termometrul de maxima si de minima

Capitolul VIII

Termometrul de minima. Este destinat masurarii temperaturii celei mai scazute a aerului (si a solului la suprafata) dintr-un anumit interval de timp. De aceea, pentru functionarea lui, ca lichid termometric, este utilizat alcoolul (amilic sau etilic), care are punctul de inghet foarte scazut (-117, 3C) in timp ce al mercurului folosit in termometrele ordinare si de maxima, se situeaza in jurul valorii de -39C.

Termometrul de minima prezinta o serie de caracteristici specifice care-1 diferentiaza de cele obisnuite (normale, ordinare) sau de cele de maxima. Dintre aceste particularitati amintim:

dimensiunea mai mare a rezervorului, in scopul de a prezenta o inertie
mai mare;

forma cilindrica sau in cazurile cele mai frecvente, de furca, de "U' a
rezervorului, pentru a mari suprafata de contact cu aerul.

Particularitatea de constructie a termometrului de minima, care sta la baza aflarii celei mai scazute temperaturi din intervalul cuprins intre doua observatii, rezida in existenta in tubul capilar a unui indice (bastonas) mobil, confectionat din sticla. Acest indice se poate deplasa in interiorul coloanei de alcool fara sa-i impiedice circulatia. Sensul de deplasare a indicelui este numai retrograd, adica numai cand temperatura scade si deci alcoolul se contracta si se retrage in rezervor.

Dupa stabilirea temperaturii minime, termometrul de minima se "opereaza', adica se scoate de pe stativul in care este asezat in pozitie perfect orizontala, intoarcerea termometrului cu rezervorul in sus, astfel ca indicele sa se deplaseze in interiorul tubului capilar pana ajunge la capatul coloanei de alcool.

Scara termometrului de minima este gradata din 0, 5 in 0, 5C, de obicei, intre limitele de -45 si +45C.

Capitolul IX

Termometrul de maxima si minima Six-Bellani

Este folosit, mai ales, la statiile meteorologice ca termometru de rezerva cu ajutorul caruia se efectueaza verificari rapide ale temperaturilor determinate cu termometrele de maxima si minima. Totodata cu acest termometru se poate inregistra si temperatura ordinara.

Termometrul Six-Bellani este alcatuit dintr-un tub capilar in forma de "U' prevazut la ambele capete cu cate un rezervor de forma cilindrica, care contine alcool sau toluen.

Rezervorul din stanga, considerat principal, este umplut cu alcool sau toluen si are rolul cel mai insemnat, deoarece numai acesta inregistreaza, percepe variatiile de temperatura; rezervorul din dreapta contine numai pe jumatate alcool, este un rezervor de nivelare. Cele doua rezervoare se continua cu ramurile superioare ale tubului capilar in acre exista alcool si cate un indice metalic mobil. Jumatatea inferioara a tubului capilar, in care se include si curbura sa, contine mercur care separa cele doua coloane de alcool corespunzatoare partilor superioare ale tubului capilar. Tubul de capilar este fixat pe o placa de portelan de culoare alba pe care este imprimata scara termometrica.

Sub influenta variatiilor de temperatura, alcoolul din rezervorul principal deplaseaza coloana de mercur din capilar, prin contractare sau dilatare, intr-un sens sau altul, dupa cum temperatura scade sau creste. Evident, odata cu deplasarea alcoolului si schimbarea pozitiei coloanei de mercur, se vor deplasa si indicii, care la schimbarea pozitiei coloanei de mercur vor ramane pe loc, indicand temperatura maxima si minima pentru intervalul in care a functionat. Temperaturile maxime si minime ale aerului se citesc la baza, la partile inferioare ale indicilor: minima in ramura din stanga a termometrului, iar maxima in cea din dreapta. Dupa citirea temperaturilor (maxima si minima), se trece la "operarea' termometrului care se face cu ajutorul unui magnet prin intermediul caruia se aduc indicii tangenti la meniscul de mercur din cele doua ramuri ale termometrului de maxima si

minima. Temperatura din momentul observatiei se citeste la unul din capetele coloanei de mercur.

Acest termometru prezinta dezavantajul ca nu functioneaza la temperaturi mai scazute de -38C (mercurul prezentand o vascozitate mare la temperaturi scazute).

Termometru Six-Bellani

Capitolul X

Termometre inregistratoare

Pentru cunoasterea detaliata a evolutiei in timp a variatiilor continue ale temperaturii, se utilizeaza, in paralel cu termometrele cu citire directa, termografele, numite si termometre inregistratoare. Fata de termometrele cu citire directa, acestea au un mod de alcatuire mult mai complicat, fiind formate, in ansamblu, din trei parti principale:

partea receptoare sensibila, care percepe variatiile de temperatura;

partea transmitatoare alcatuita dintr-un sistem de parghii, care
transmite si amplifica deformarea piesei receptoare;

partea inregistratoare a acestor deformatii cu un mecanism de ceas ce
pune in miscare un cilindru pe care se infasoara o diagrama (termograma) si
care efectueaza o rotatie completa in timp de 24 de ore sau de 7 zile.

In practica meteorologica la statii se utilizeaza diferite tipuri de termografe. Ele pot fi:

termografe zilnice, si;

termografe saptamanale (au un grad de precizie mult mai mic).
Dupa felul piesei sensibile termografele pot fi:

termografe cu lama bimetalica;

termografe cu tub Bourdon.

La baza functionarii termografelor stau deformarile pe care le sufera piesa receptoare sub influenta variatiilor de temperatura. La multe dintre tipurile de termografe piesa receptoare este o lama bimetalica curbata, rezultata din sudarea a doua lame de metale cu coeficienti de dilatare diferiti (otel cu coeficient de dilatare ridicat si un aliaj de otel numit invar cu 35%Ni, 0, 5%C si 0, 5%Mn cu coeficient de dilatare extrem de mic). Datorita acestei proprietati, sub influenta variatiilor de temperatura lama bimetalica se va deforma cand intr-un sens cand in altul, dupa cum temperatura creste sau scade. Aceste deformari ale lamei bimetalice se transmit amplificat de catre sistemul de parghii de care se leaga si se face legatura cu cel inregistrator, pe care apar toate variatiile de temperatura produse zilnic sau saptamanal.

O alta categorie de termografe, mai putin raspandite au ca piesa receptoare un tub metalic plat, arcuit (tub Bourdon), cu peretii foarte subtiri in interiorul caruia se afla un lichid termometric (alcool amilic, etilic, toluen petrol lampant). Ca urmare a variatiilor de temperatura lichidul termometric se dilata sau se contracta, dupa cum aceasta creste sau, respectiv, scade. Deformarile care au loc se transmit, ca si in cazul celorlalte tipuri, amplificat prin sistemul de parghii, terminat cu o penita inregistratoare.

inregistrarea variatiilor de temperatura la toate tipurile de termografe, se face pe o diagrama care poarta denumirea de termograma. Pe termograma este trasata o retea formata din linii curbe verticale care indica timpul (minute, ore, zile) si din linii drepte orizontale care indica gradele de temperatura intre limitele -35C si+45C.

Termograful se instaleaza, in pozitie perfect orizontala, in adapostul meteorologic pentru aparate inregistratoare, in asa fel incat piesa inregistratoare sa se situeze la aceeasi inaltime de sol ca si reze rvoarele termometrelor psihrometrice.

Diagrama Saptamanala

Capitolul XI

Masurarea temperaturii solului

Pentru procesele si fenomenele meteorologice care au loc la nivelul suprafetei active si in zona de contact a acesteia cu atmosfera, precum si pentru conditiile in care traiesc si se dezvolta organismele vegetale si animale, cunoasterea temperaturii de pe suprafata solului si din interior, de la diferite adancimi, este extrem de necesara.

Tinand seama de importanta teoretica si practica pe care o prezinta cunoasterea temperaturii solului, a regimului acestuia la suprafata si in adancime, mai cu seama, in stratul arabil, la statiile meteorologice si, la cele agrometeorologice se efectueaza urmatoarele observatii asupra temperaturii solului:

la suprafata solului descoperit, lipsit de vegetatie;

la suprafata stratului de zapada;

in interiorul solului, la diferite adancimi.

Masurarea temperaturii suprafetei solului descoperit si a suprafetei stratului de zapada

La statiile meteorologice, temperatura suprafetei solului descoperit si a stratului de zapada se masoara cu ajutorul termometrelor meteorologice (aerologice): ordinar, de maxima si de minima. Instalarea acestor termometre se face pe o platforma cu solul afanat si nivelat cu dimensiunile de 3x4m, amenajata special in partea de sud a platformei meteorologice, numita platforma termometrelor de sol. Termometrele sunt asezate in pozitie orizontala, cu exceptia celui de maxima care este usor inclinat (5 ) spre rezervor, pe jumatate introduse in sol, astfel incat rezervoarele acestora sa fie in contact direct cu solul a carui temperatura se determina, iar distanta dintre termometre de 10 cm.

Observatiile cu ajutorul acestor termometre se efectueaza zilnic la orele climatologice de baza cu precizia de 0, 1 C, citind in ordine: termometrul ordinar, termometrul de minima (capatul coloanei de alcool si indicele), termometrul de maxima.

Pentru a evita batatorirea solului, patrunderea pe aceasta platforma se face folosind un podet de scandura in forma literei "T', care permite apropierea de termometre si citirea corecta, in ordinea care sunt dispuse. Dupa citirea termometrelor acest podet se inlatura de pe platforma.

Masurarea temperaturii solului in adancime

Temperatura in interiorul solului la diferite adancimi se determina cu termometre speciale numite de sol sau geotermometre. Dintre acestea fac parte:

termometre cu cot - pentru masurat temperatura in stratul superficial
al solului, la adancimi mici de 5, 10, 15, 20 cm (termometre de sol de tip
Savinov) sau la adancimile de 2, 5, 10, 15, 20 si 30 cm (termometre de tip
Junkalor);

termometre drepte Junkalor, protejate de tuburi metalice folosite
pentru determinarea temperaturii solului la adancimi de 40, 60, 80, 100 cm;

termometre cu tragere verticala (extractive), pentru adancimi mai mari,
ajungand pana la nivelul de 320 cm;

termometre sonda pentru masurat temperatura solului in stratul arabil.

Capitolul XII

Termometrele de tip Savinov

Termometrele tip Savinov alcatuiesc serii de patru termometre destinate masurarii temperaturii solului la adancimile de 5, 10, 15 si 20 cm.

Ca parti principale se deosebesc, la fel, ca si la celelalte termometre: rezervorul, tubul capilar, scala termometrica si tubul de sticla protector. Specific pentru termometrele Savinov, este si prezenta unui cot (sub un unghi de 135), existent intre . rezervorul fiecarui termometru si tija. Aceasta particularitate de constructie permite ca, atunci cand se instaleaza in sol, rezervorul sa se orienteze tangent la stratul de sol, iar partea din afara de deasupra suprafetei orizontale a solului sa aiba o inclinare, fata de acesta de

Termometrele de tip Savinov se introduc in sol, pe platforma termometrelor de sol lipsita de vegetatie, cu rezervoarele orientate spre nord, dispuse pe un aliniament est-vest, incepand cu termometrul care va masura temperatura la adancimea de 5 cm si, continuand, in ordine, cu celelalte spre vest, lasand intre ele o distanta de cate 10 cm. Partile termometrelor ramase in afara solului sunt sprijinite pe o furca de lemn. Deoarece tubul de protectia al partilor componente la aceste termometre este confectionat din sticla, folosirea lor practic, corespunde sezonului cald, lipsit de inghet, fenomen care favorizeaza deteriorarea lor.

Capitolul XIII

Termometre de sol tip Junkalor

Aceste termometre se folosesc pentru masurarea temperaturii solului la adancimi cuprinse intre 2 si 30 cm, formand serii de cate sase termometre care se instaleaza pe platforma termometrelor de sol la adancimile de 2, 5, 10, 15, 20 si 30 cm. Pentru instalarea lor se foloseste un suport de lemn, orientat est-vest. Tijele termometrelor ramase in afara solului formeaza cu acesta un unghi de 40 si sunt fixate pe suport cu niste cleme de tabla. Partea introdusa in sol se afla in pozitie verticala cu rezervorul la adancimea pentru care a fost construit. Distanta dintre termometre este, la fel ca si cele Savinov, de 10 cm.

Sunt termometre de mare precizie, avand scala gradata din 0, 2 in 0, 2C (intre limitele de -30C si +40C). Pentru ca datele obtinute cu ajutorul acestor termometre sa fie exacte, si acestora li se aplica corectii, dupa fisa tehnica ce le insotesc.

Termometrul de sol Junknlor (cotit) Suportul termometrelor de sol Junkalor

Termometre drepte tip Junkalor sunt instalate pe aceeasi directie cu cele cu tuburi cotite. Sunt in numar de patru, introduse in tuburi metalice, si prezinta avantajul ca pot ramane in sol si in sezonul rece, tara a fi deteriorate sub influenta fenomenului de inghet. Avand tubul de protectie metalic, aceste termometre asigura continuitate in sirul de observatii, conditie de baza pentru analiza si caracterizarea regimului de temperatura.

Termometrele drepte cu tija metalica se instaleaza in sol, in pozitie verticala la adancimile de 40, 60, 80 si 100 cm. Aceste termometre, dispuse in ordine de la est la vest, sunt asezate la distanta, unele de altele, de 20 cm, cu

scarile termometrice (vizibile printr-o deschidere longitudinala in peretii tubului metalic) orientate, ca si in cazul celor cotite, spre nord.

Scara acestor termometre este gradata din 0, 2 in 0, 2C, intre limitele de -30C si + 40C.

Adancimea de amplasare in sol a rezervorului termometrului este marcata cu vopsea pe tubul de protectie, iar gaurile in care se introduc termometrele se fac cu ajutorul unui burghiu.

Capitolul XIV

Termometre de sol cu tragere verticala (extractive)

Se numesc astfel intrucat sunt instalate in sol la diferite adancimi de unde se extrag numai in momentul citirii temperaturii.

Observatiile cu ajutorul acestor termometre se efectueaza pe parcela inierbata, alaturata platformei termometrelor de sol - la estul acesteia- la adancimi mai mari de 20 cm. Ele formeaza serii complete de cinci termometre pentru adancimile de 20, 40, 60, 80, 160 si 320 cm, sau de opt termometre instalate la adancimile de 20, 40, 60, 80, 120, 160, 240, 320 cm.

Termometrele de sol cu tragere verticala, sunt termometre ordinare cu mercur, cu deosebirea ca au rezervorul mai mare, pentru a asigura o inertia termica mai ridicata, astfel incat, atunci cand sunt scoase din adancime in aer, pentru a fi citite, sa nu fie influentate de

temperatura mediului in care sunt aduse. Pentru asigurarea termoconductibilitatii de la sol la rezervorul termometrului cat si pentru a imprima o anumita inertie termica, rezervorul este introdus intr-un amestec de parafina topita cu pilitura de cupru.

Termometrele extractive sunt instalate in sol in tuburi de protectie,

confectionate din material plastic, metal sau ebonita, care in dreptul scarii prezinta o deschidere longitudinala pentru a putea fi citite (sunt termometre de precizie avand scara gradata din 0, 2 in 0, 2C intre limitele de -15C si +40C).

Termometrele extractive se instaleaza in sol pe parcela destinata acestora, pe directia est-vest, in ordinea adancimilor, incepand cu cel de 20 cm, la distanta de cate 50 cm unul de altul. Instalarea tuburilor de protectie in sol trebuie sa fie etansa, pentru ca sa permita infiltrarea apei la rezervoarele termometrelor.

Citirea termometrelor extractive se face dupa ce au fost citite termometrele Savinov (care prezinta variatii mai insemnate).

Capitolul XV

Termometrele sonda

In scopul cunoasterii conditiilor geotermice din stratul arabil, necesare stabilirii termenelor optime de insamantare a diferitelor culturi, in practica agricola se utilizeaza termometrul portabil numit termometrul sonda Determinarile de temperatura cu acest termometru se efectueaza pana la adancimea de 20 cm.

Dintre termometrele sonda cel mai adesea este intrebuintat cel Sohin. Rezervorul acestui termometru contine toluen si este introdus in pilitura de cupru, pentru aceleasi motive cunoscute ca in cazul termometrelor cu tragere verticala.

Scara termometrica este gradata din 0, 5 in 0, 5C. La partea superioara se afla un disc metalic, folosit pentru introducerea prin apasare, a termometrului in sol.

Dupa folosire, termometrul se curata foarte bine de eventualele portiuni de pamant ramase pe corpul de protectie si se transporta intr-o cutie dupa care se pastreaza in pozitie verticala (cu rezervorul orientat in jos).

Termometrul sonda tip Sohin

Capitolul XVI

Termometrele electrice. Atat pentru masurarea temperaturii aerului cat si a solului, in afara termometrelor prezentate se folosesc, in ultima vreme, si termometrele electrice care permit masurarea cu precizie a temperaturii pe areale extrem de reduse, fiind ideale in cercetarile cu caracter microclimatic.

Aceste termometre sunt construite pe principiul variatiei rezistentei electrice a conductorilor (cei mai utilizati sunt cei din platina), potrivit variatiei temperaturii.

Dupa principiul care sta la baza constructiei lor, termometrele electrice sunt de trei feluri:

termometre cu cupluri termoelectrice (destinate pentru masurarea
temperaturii aerului, solului, si a unor corpuri extrem de mici);

termometre cu rezistenta electrica;

termistori (pentru aplicatiile cu caracter biologic sau medical).

Bibliografie

"Meteorologie si climatologie practica' - Elena Erhan Editura Gh. Asachi IASI 1999;

"Bazele cercetarii experimentale a masinilor termice" - N. Apostol Editura Didactica si Pedagogica BUC. 1979;

3. "Masurari electrice electronice" - ing. Radu Dorea;