РД 52.33.621-2001

     
     
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Температура почвы на глубине залегания узла кущения
озимых зерновых культур и корневой шейки многолетних трав.

Методика выполнения измерений термометром АМ-34

     
     
Дата введения 2001-12-01

     
     
Предисловие

     
     1 РАЗРАБОТАН ВНИИСХМ, ЦКБ ГМП
     
     2 РАЗРАБОТЧИКИ А.Д.Пасечнюк, канд. геогр. наук (руководитель разработки); Г.С.Рыбин
     
     3 УТВЕРЖДЕН Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) 17 мая 2001 г.
     
     4 ОДОБРЕН Центральной комиссией Росгидромета по приборам и методам получения и обработки информации о состоянии природной среды 16 ноября 2000 г.
     
     5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за N РД 52.33.621-2001 от 3 мая 2001 г.
     
     6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
     
     

     1 Область применения

     
     Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений срочной, максимальной и минимальной температуры почвы (далее температура почвы) на глубине залегания узла кущения озимых зерновых культур и корневой шейки многолетних трав, которая в среднем равна 3 см, термометром почвенным АМ-34 ИЛАН.416314.001 ТУ (далее термометр).
     
     Руководящий документ обязателен для организаций Росгидромета, выполняющих измерения температуры почвы термометром, а также осуществляющих контроль и обобщение результатов измерений.
     
     

     2 Определения и сокращения

     
     В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями, а также сокращения:
     
     Температура почвы максимальная - наибольшее значение температуры почвы между двумя последовательными сроками наблюдений по данным запроса датчика через каждые 30 мин.
     
     Температура почвы минимальная - наименьшее значение температуры почвы между последовательными сроками наблюдений по данным запроса датчика через каждые 30 мин.
     
     Температура почвы срочная - значение температуры почвы в срок наблюдения.
     
     Срок наблюдения - момент считывания значений температуры почвы с блока измерения и регистрации (БИР).
     
     БИР - блок измерения и регистрации.
     
     ОЗУ - оперативное запоминающее устройство.
     
     ПСИ - пульт считывания информации.
     
     БП - блок питания.
     
     

     3 Требования к погрешности измерений

     
     3.1 Пределы допускаемой погрешности (в условиях эксплуатации) составляют ±0,5 °С.
     
     3.2 Указанные пределы погрешности установлены для БИР, помещенного в почву на глубину, где температура не опускается ниже минус 10 °С.
     
     

     4 Средства измерений и материалы

     
     При выполнении измерений температуры почвы в поле применяют следующие средства измерений и материалы:
     
     - термометр почвенный АМ-34 ИЛАН 416314.001 ТУ;
     
     - рейку снегомерную стационарную деревянную М-103 - по ТУ 52-07-61-67 (далее снегомерная рейка);
     
     - линейку деревянную или металлическую - по ГОСТ 17435-72;
     
     - пленку полиэтиленовую размером 100х100 см - по ГОСТ 10354-82.
     
     

     5 Метод измерений

     
     5.1 Термометр является автоматизированным средством измерения температуры, выполненным на базе программно-технических средств. Устройство и принцип действия термометра приведены в приложении А согласно руководству [1], приложение Б.
     
     5.2 Датчик температуры представляет собой медный микропленочный термометр сопротивления типа ТСМТ с номинальным сопротивлением 50 Ом, заключенный в герметичный корпус из нержавеющей стали.
     
     5.3 БИР через каждые 30 мин регистрирует значение срочной температуры почвы, сравнивает его с имеющимися в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) БИР значениями минимальной и максимальной температуры, полученными по предыдущим запросам, уточняет их и хранит в памяти до следующего запроса датчика температуры.
     
     5.4 Значения срочной, максимальной или минимальной температуры почвы при последовательном нажатии кнопок управления отображаются на цифровом индикаторе пульта считывания информации (ПСИ).
     
     

     6 Требования безопасности и охраны окружающей среды

     
     6.1 При эксплуатации термометра следует выполнять требования безопасности, установленные в документах [1, 2].
     
     6.2 Напряжение питания термометра не является опасным для человека.
     
     

     7 Подготовка к выполнению измерений

     
     7.1 При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы:
     
     - проверка работоспособности термометра;
     
     - выбор места установки термометра на наблюдательном участке;
     
     - установка термометра и снегомерной рейки на наблюдательном участке.
     
     7.2 Проверка работоспособности термометра перед установкой БИР на наблюдательном участке осуществляется в помещении станции (поста) следующим образом.
     
     7.2.1 Установить четыре элемента 13LR20 в БИР и элемент питания типа "Корунд" в ПСИ. Перевести тумблер X1 внутри корпуса БИР в положение "ВКЛ". После включения питания БИР работает в режиме непрерывного автоматического измерения и регистрации температуры почвы через каждые 30 мин.
     
     7.2.2 Для считывания информации ПСИ следует направить в сторону БИР, подойдя к нему на расстояние 1-2 м. Нажать кнопку "IN/OFF" (рисунок 1). При этом на индикаторе ПСИ высвечивается надпись "Ub норма" или "Ub<нормы ". Если напряжение питания ниже нормы (высвечиваемая на индикаторе надпись сопровождается звуковым сигналом), следует заменить элемент питания в ПСИ.
          

1 - цифровой индикатор; 2 - кнопка включения и выключения питания; 3 - кнопка включения передатчика БИР
и приемника ПСИ; 4 - кнопка просмотра значений температуры с занесением их в ОЗУ ПСИ; 5 - кнопка вывода
на индикатор значений температуры, занесенных в ОЗУ ПСИ; 6 - кнопка просмотра значений температуры
без записи в ОЗУ ПСИ; 7 - кнопка включения подсветки индикатора в темное время суток;
8 - кнопка очистки (сброса) памяти ОЗУ ПСИ; 9 - кнопки для ввода номера БИР

Рисунок 1 - Лицевая панель ПСИ

     
     
     7.2.3 Нажать кнопку "S" (старт). Через 3-5 с на индикаторе одна за другой появятся надписи: "ПЕРЕДАЧА", "ПРИЕМ", "ПРИЕМ ЗАВЕРШЕН". Значения температуры почвы в °С передаются по радиоканалу из БИР в ПСИ.
     
     Если на индикаторе появится надпись "НЕТ СИГНАЛА", необходимо проверить расположение антенны ПСИ (она должна быть параллельна антенне БИР), а также попытаться найти источники помех (компьютер, радиостанция, радиотелефон и т.п.) и удалить от них термометр.
     
     7.2.4 При отсутствии приема информации следует повторно нажать кнопку "S". Так как после первого нажатия кнопки "S" значения максимальной и минимальной температуры почвы между сроками наблюдений сохраняются в БИР в течение 30 мин, то считывание информации может быть повторено несколько раз. Если после этого информация на ПСИ не будет получена, следует произвести измерения еще раз на следующий день. В случае повторного сбоя прибор следует отправить на ремонт.
     
     7.2.5 Принятые с ОЗУ БИР значения температуры просматривают с помощью кнопки "#". При этом на индикаторе поочередно появятся значения срочной , минимальной  и максимальной  температуры.
     
     Занесение в ОЗУ ПСИ значений температуры, принятых с БИР, осуществляют нажатием кнопки "W". Если на индикаторе высвечивается значение срочной температуры почвы, то при нажатии кнопки "W" оно заносится в память ПСИ, а на индикаторе появляется значение минимальной температуры. Опять нажимают кнопку "W". Оно также заносится в память ПСИ, а на индикаторе появляется значение минимальной температуры. Его тем же способом заносят в ОЗУ ПСИ*.
________________
     * Если не происходит повторного нажатия кнопок, то через 60 с ПСИ автоматически переключается в дежурный режим хранения информации.
     
     Если какое-либо значение температуры из БИР не поступило (на индикаторе вместо значения температуры отображаются прочерки), повторяют действия по 7.2.4.
     
     7.2.6 Для считывания записанной в ОЗУ ПСИ информации нажимают кнопку "R" (если питание прибора уже отключено, то предварительно включают его по 7.2.2). Еще раз нажимают кнопку "R". На индикаторе появится надпись "БИР __". С помощью кнопок 1-9 набирают нужный номер БИР. На индикаторе появится значение срочной температуры. Например,
     

БИР 2

= -12,31 °С.

     
     Нажимая кнопку "#", просматривают значения минимальной и максимальной температуры.
     
     7.2.7 Для очистки памяти ПСИ необходимо, не выходя из режима чтения по 7.2.6, нажать кнопку "*". На индикаторе появится надпись: "СБРОСИТЬ ДАННЫЕ? ". При положительном решении ("ДА") нажать кнопку "*", при отрицательном ("НЕТ") - кнопку "R". Сброс данных сопровождается звуковым сигналом и надписью: "ОЧИСТКА". После очистки автоматически отключается питание. Если была нажата кнопка "R", данные не сбросятся, ПСИ выйдет из режима чтения.
     
     7.2.8 Если измерения температуры почвы производятся на нескольких полях, то операции, указанные в 7.2.2-7.2.7, следует повторить с каждым БИР.
     
     7.3 Каждый раз перед выходом в поле для измерения температуры почвы необходимо в помещении станции (поста) проверить работоспособность ПСИ. Для этого нажимают кнопку "IN/OFF" и проверяют значение напряжения питания по 7.2.2 (если напряжение питания ниже 7 В, элемент питания заменяют). Затем просматривают значения температуры почвы за предыдущий срок наблюдения по 7.2.6 и осуществляют очистку памяти ОЗУ ПСИ по 7.2.7.
     
     7.4 Место установки термометра на наблюдательном участке определяют согласно наставлению [3].
     
     7.5 Установку термометра и снегомерной рейки на наблюдательном участке осуществляют следующим образом.
     
     7.5.1 В месте установки термометра выкапывают яму диаметром около 20 см. Землю при копке ямы выбрасывают на полиэтиленовую пленку или клеенку. Глубина ямы определяется глубиной понижения температуры почвы зимой до минус 10 °С (в большинстве регионов достаточно 50 см).
     
     7.5.2 БИР устанавливают в яму наклонно по отношению к наблюдателю так, чтобы жгут с датчиком температуры были сверху (рисунок 2).     
     

1 - датчик температуры; 2 - ПСИ; 3 - БИР; 4 - крышка; 5 - соединительный жгут

     
Рисунок 2 - Установка термометра на наблюдательном участке

     
     
     7.5.3 Выкапывают канавку от БИР по междурядью длиной, равной длине соединительного жгута, глубиной около 3 см. В конце канавки на глубине 3 см вдавливают датчик температуры в горизонтальном положении в ненарушенную почву на всю длину датчика. Соединительный жгут аккуратно укладывают на дно канавки и засыпают ранее вынутой почвой.
     
     7.5.4 Глубину установки датчика температуры строго контролируют. Контроль удобно выполнять прокалыванием почвы тонкой жесткой проволокой с последующим измерением расстояния от поверхности почвы до верхней плоскости датчика температуры. Оно должно быть равно 2,8±0,5 см.
     
     7.5.5 БИР прикрывают крышкой из фанеры или досок. Сверху насыпают слой почвы и выравнивают ее поверхность. Выравнивание поверхности почвы необходимо для предотвращения искажения естественного распределения снежного покрова у датчика температуры. Излишки почвы выносят за пределы наблюдательного участка.
     
     7.5.6 Устанавливают снегомерную рейку согласно наставлению [4], пункт 29.5.4, приложение 29.
     
     7.5.7 Чтобы убедиться в работоспособности термометра, проводят контрольное измерение температуры почвы в соответствии с 8.2.
     
     

     8 Выполнение измерений

     
     8.1 Измерения температуры почвы проводят в сроки, указанные в наставлении [3].
     
     8.2 При измерении температуры подходят к месту установки БИР на наблюдательном участке на расстояние 1-2 м. Направляют ПСИ в сторону БИР и производят считывание информации, накопившейся в БИР, по 7.2.2-7.2.5.
     
     8.3 Проводят наблюдения за снежным покровом согласно наставлению [3].
     
     8.4 При наблюдениях за температурой почвы и высотой снежного покрова следует соблюдать условия, при которых исключалось бы нарушение снежного покрова около датчика температуры и снегомерной рейки. Подход к термометру должен быть предусмотрен только со стороны БИР, не допускается заходить в пространство между снегомерной рейкой и БИР.
     
     8.5 После возвращения в помещение станции (поста) производят считывание информации с ОЗУ ПСИ по 7.2.6.
     
     8.6 Основной причиной потери информации при применении термометра является снижение напряжения в блоке питания (БП) ПСИ ниже 7 В. Чтобы избежать потерь информации по этой причине, следует своевременно производить замену элемента питания.
     
     8.7 Весной после завершения наблюдений [3] выкапывают БИР с датчиком температуры, промывают его водой, просушивают, извлекают элементы питания из БИР к ПСИ, термометр убирают на хранение согласно руководству по эксплуатации [1].
     
     

     9 Обработка и оформление результатов измерений

     
     9.1 Результаты измерений температуры почвы записывают в таблицу 201 книжки КСХ-2м. Пример записи результатов измерений приведен в таблице 1.


Таблица 1 - Пример записи результатов измерений температуры почвы в книжку КСХ-2м
     
     
Дата установки прибора 24.10         Дата снятия прибора  ____
     

Срочная и экстремальная температуры почвы
на глубине залегания узла кущения озимых зерновых культур или корневой шейки трав

     
Культура Озимая рожь Участок N 19 Сорт Заря
     
Дата посева 25.09 Термометр АМ-34 N 15

     
     
     9.2 Осенью после установки термометра на наблюдательном участке в заглавных строках таблицы указывают дату установки термометра, наименование, сорт и дату посева сельскохозяйственной культуры, номер наблюдательного участка, наименование и номер термометра.
     
     Весной в день снятия термометра в таблицу записывают дату его снятия.
     
     9.3. В день наблюдения в поле в таблицу записывают дату и время наблюдений, высоту снежного покрова и характер его залегания. При возвращении на станцию (пост) в графы 3-5 таблицы записывают значения температуры почвы.
     
     9.4 В графе 8 таблицы указывают даты замены элемента питания, причины пропуска наблюдений, характер неисправности термометра, причины нарушения естественного залегания снежного покрова и т.д.
     
     

Приложение А
(справочное)

Описание термометра

     
     A.1 Термометр (рисунок 2) состоит из БИР 4 с датчиком температуры 1 и ПСИ 2.
     
     А.2 Термометр имеет следующие технические характеристики:
     

     
     А.3 Корпус БИР выполнен из поликарбоната, герметичный. Внутри него расположены плата контроллера, БП, состоящий из четырех элементов 13LR20, и тумблер питания X1. В торцевой части находится герметичный вывод датчика температуры.
     
     БИР с датчиком температуры предназначен для:
     
     - измерения температуры окружающей среды;
     
     - преобразования значений измеренной температуры в цифровой код;
     
     - определения максимального и минимального значений температуры;
     
     - хранения значений минимальной и максимальной температуры;
     
     - передачи информации по радиоканалу в ПСИ.
     
     Датчик температуры соединяется с БИР с помощью соединительного жгута (4-проводная линия связи) длиной 2,5±0,1 м. Габаритные размеры датчика температуры не более 50х18х4 мм.
     
     А.4 ПСИ - переносной прибор. В корпусе, изготовленном из АВС-пластика, размещены плата контроллера ПСИ и встроенный источник питания. Лицевая панель ПСИ изображена на рисунке 1. ПСИ предназначен для:
     
     - передачи команды включения БИР;
     
     - приема и обработки информации из БИР;
     
     - отображения информации на цифровом индикаторе;
     
     - хранения данных.
     
     Энергопитание ПСИ осуществляется от автономного источника питания (батарея типа "Корунд"*).
________________
     * Допускается применение других идентичных источников питания.
     
     А.5 При посещении наблюдательного участка наблюдатель с помощью контроллера ПСИ по радиоканалу включает контроллер БИР. В это время БИР производит считывание срочной температуры почвы и передачу ее значения (а также минимальной и максимальной температуры между сроками наблюдений) по радиоканалу в контроллер ОЗУ ПСИ. Через 30 мин в контроллере БИР значениям минимальной и максимальной температуры присваиваются значения срочной температуры и в дальнейшем происходит формирование новых значений максимальной и минимальной температуры почвы (по 5.3), которое продолжается до следующего срока наблюдений.
     
     А.6 Один пульт ПСИ может принять информацию от 9 БИР. Номер БИР передается вместе с блоком информации и запоминается в ОЗУ ПСИ.
     
     

Приложение Б
(справочное)

Библиография

     
     1 Термометр почвенный АМ-34. Руководство по эксплуатации. ИЛАН.416314.001РЭ, 1999. - 24 с.
     
     2 Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 316 с.
     
     3 РД 52.33.217-99 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып.11. Агрометеорологические наблюдения на станциях и постах. Ч.I. Основные агрометеорологические наблюдения. Книга 1. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. - 347 с.
     
     4 РД 52.33.217-99 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Вып.11. Агрометеорологические наблюдения на станциях и постах. Ч.I. Основные агрометеорологические наблюдения. Книга 2. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2000. - 283 с.
     
     
     

Текст документа сверен по:
/ Федеральная служба России по гидрометеорологии
и мониторингу окружающей среды. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2001