Höhere Meßgenauigkeit bei der Bodentemperaturbestimmung mittels Tensiometer mit integriertem Temperaturfühler.

Werner Baginski - FAM Scheyern 20.06.1997


Problemdarstellung:

Der Temperaturfühler im Tensiometer der Fa. UMS ist direkt im Tensiometerkorpus eingegossen. Aufgrund dieser Einbaulage beeinflussen folgende Störgrößen die Temperaturmessung :

  1. Abwärme der Auswerteelektronik des Tensiometer - Druckaufnehmers
  2. Wärmeleitung des Tensiometerschaftes ( Acrylglas)
  3. Einfluß der Lufttemperatur durch Konvektion im Tensiometerschaft
  4. Phasenverschiebung des Temperaturgangs bedingt durch unterschiedliche Wärmekapazitäten der Füllmaterialien im Tensiometerschaft.

Versuchsaufbau:

An zwei Standorten auf dem Versuchsgelände des FAM in Scheyern (Rain und Brache) wurde die Bodentemperatur in 20 cm Tiefe mittels zweier Tensiometer mit integriertem Temperaturfühler und einem Präzisionstemperaturfühler gemessen. Jeweils ein Tensiometerschaft wurde bis zur Bodenlinie mit feinem Granitsplit ( Wärmekapazität : 0,75 kJ/(kg*K) ) aufgefüllt. Von Mai 97 bis Juni 97 wurden die gemessenen Temperaturwerte alle zehn Minuten aufgezeichnet und miteinander verglichen.

Versuchsauswertung:

Die Lufttemperatur beeinflußt die Bodentemperaturmessung bei luftgefülltem Tensiometerschaft z.T. erheblich. Durch geeignete Füllmaterialien kann die Meßgenauigkeit entscheidend erhöht werden.

Extrema Lufttemperatur: 0 - 28 Gr.C
Extrema Bodentemperatur : 8 - 22 Gr.C
Tensiometer / Granitsplit
Tensiometer / Luft
Abweichung des arithmetischen Mittelwerts über sieben Tage bis zu +/- 0,2 K
bis zu +/- 0,5 K
Erreichen der Temperaturextrema bis zu einer Stunde früher bis zu zwei Stunden früher
gemessener max. Temperaturfehler +/- 0,5 K +/- 1,7 K

Exemplarische Grafik !


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