CAVE INSTRUMENTATION: HEAT FLOW LOGGER
"HEAT FLOW" SENSOR M/LOGGER
Systemet består av en sensor med 6 termistorer montert i sensorholder, som skyves inn i borrehullet. Termistorne limes til små fjærbelastede metallplater som gir kontakt til borrehullsveggen.
Et loggesystem måler med regelmessig mellomrom og lagrer data på MMC kort. MMC kortet leses av enten fra PC eller via RS-232 interface på logger'n.
SENSOR
Spesifikasjoner
- Sensorelement: Termistorer
- Antall sensorer: 6 stk.
- Borehull diameter: 12 mm
- Borehulldybde: 40-60 cm
- Oppløsning: 1 mK
- Nøyaktighet +/- 10 mK
- Sensorer må kalibreres på forhånd. Firmaet Venotek (i Bergen) kan gjøre dette (vann- eller glykolbad, kan kalibrere til 1/100 grad nøyaktighet; referanseinstrument milligrad nøyaktighet). CMR kan kanskje hjelpe med dette også.
- Sensorholder: Delrin (POM), stang dia enten 10 eller 12 mm. Freses ut spor for ledninger, samt i de posisjoner sensorer skal stå. Termistor limes (med termisk ledende lim) til liten metallbøyle som gir fjærkontakt med borehullsvegg.
- Termistor liming/støping:
- http://www.murata.com/thermis/ntc/faq/index.html : Are there any precautions to take when packaging this NTC thermistor with resin? Heat expands and contracts resin, applying stress to the thermistor element. Therefore, elastic resin (resin with high heat conductivity such as those with silicone) must be used.
- Lim/støpemasse varmeledningsevne / termisk utvidelse:
- Silikonlim med god varmeldingsevne (P/N 80-858-47 hos www.elfa.se) har varmeledningstall (Coefficient of Thermal Conductivity [W/(m*K)] på 1.7. Problemet med en-komponent silikonlim er at det herder ved hjelp av luftfuktigheten - kanskje ikke det blir ordentlig herding ved liming av termistor inne i "kabelsko". Videre har man noen prosents krymping ved herding.
- I stedet kan vi bruke Epoksilim. Loctite 3450 har varmeledingstall på 0.28. I dette databladet er ikke termisk utvideleskoeffisent angitt. Det er vel ikke en generell utvidelseskoeffisent for dette materialet, sidenne denne egenskapen kan endres med ulike tilsetningsstoffer.
- Kan og benytte polyuretan-basert støpemasse, ref. eksempel data (uten luftbobler). Her er nevnt termisk utvidelseskoeffisient på 100-200 * 10-6/K.
- Loctite har også spesiell Akryl-basert varmeledende lim No. 384 med varmeledningstall på 0.757 W/(m*k), og termisk utvideleskoeffisient på 69 * 10-6/K.
Interface
- 24 bits A/D konverter
- Termistorer i halvbro-koplinger. Det andre broelementet består av motstand med ultralav temperaturkoeffisient.
BORING AV HULL
Tips fra Reidar Løvlie:
- Man må unngå sprekker i fjellet. Ved bruk av diamantbor sees dette som fargeforandring i boreslammet som renner ut med kjølevannet.
- Borehullet må vende oppover slik at det ikke fylles med vann utenfra. Prøv også å forsegle overgang mellom sensorholder og fjellvegg ytterst (silikon).
- Man burde ha to målesystemer i to borrehull, for å sikre datafangst. Viktig med backup når loggesystemene skal stå ute i så lang tid.
LOGGER
- Benytter samme logger som for vannstands- og vanntemperatursensor.
- Lagringsmedium: MMC kort (FAT filsystem). Max 4 Gbyte.
DATA OVERFØRING
BAKGRUNNSINFORMASJON
