Устройство для определения распределения температур в промерзающем грунте
Изучение распределения температур и динамики изменения температуры во времени и пространстве в грунтах, льду и снежном покрове. Создание прибора для дистанционного измерения температур временной динамики их изменения и пространственного распределения.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2019 |
| Размер файла | 994,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Устройство для определения распределения температур в промерзающем грунте
Сидоров А.А.
Тягунин А.В.
Северный Арктический Федеральный Университет им. М.В. Ломоносова
Архангельск, Россия
В практике научных исследований возникает необходимость изучения распределения температур и динамики изменения температуры во времени и пространстве в грунтах, льду и снежном покрове. В связи с этим возникает необходимость в создании прибора для дистанционного измерения температур временной динамики изменения температур и пространственного распределения температур. Промышленность в настоящее время такие приборы не выпускает. В данной статье предлагается устройство для измерения пространственного распределения температур во льдах, в грунтах и снежном покрове, совмещенное с персональным компьютером. Для данного устройства возможна организация дистанционных измерений с использование спутниковой связи. Подобное устройство возможно к использованию при организации долговременных наблюдений при исследованиях в арктической и приарктической зонах.
Установка для измерения температуры мерзлых пород состоит из: 20 термодатчиков DS18S20, Arduino UNO, ПК. Термодатчики расположены на расстоянии 10 см друг от друга по всей длине линейки из оргстекла. Для преобразования сигнала с датчиков применяется Arduino UNO, который в дальнейшем передает сигнал на ПК. Термодатчики соединены с Arduino при помощи трех проводов: общий, данные и положительного полюса питания. Для работы с датчиком в программу Arduino IDE были добавлены библиотеки: OneWire и DallasTemperature.
грунт температура покров
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис 1. Блок-схема установки
Для измерения данных несколькими датчиками одновременно, необходимо подключить их параллельно.
Апробирование этого устройства происходило на площадке расположенной в 10 метрах от здания, сигнал входил в здание и регистрировался на ПК. Устройство позволяло снимать показания на удалении, через интернет.
Рис 2.
На графике Рис 2. представлены данные изменения температурной зависимости за 36 часов. Данные графики показывают, как градиент температур становится линейным с течением времени. Нелинейность изначально обусловлена перемешиванием грунтов разных слоев, при закапывании датчиков.
Рис 3. Пример временной динамики температуры в грунте на разных глубинах.
Рис 5. Пример временной динамики температуры в снежном слое
На графиках Рис. 4 и Рис. 5 показана зависимость температуры от времени измерения, начиная со времени установки измерительных датчиков, с 15 часов 17 декабря, и оканчивается в 02 часа 18 декабря, снятие данных происходило ежечасно.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. DALLAS Semiconductor MAXIM DS18S20 High-Precision 1-Wire Digital Thermometer [Электронный ресурс]//Datasheet -Maxim Integrated, 2010 - Режим доступа: http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18S20.pdf (Дата обращения: 10.12.2014)
2. Подключение датчика температуры DS18B20 к Arduino. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http://arduino-project.net/podklyuchenie-ds18b20-arduino/ (Дата обращения: 10.12.2014)
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение состояния скважин на дату изучения и динамики изменения геолого-технических показателей. Процесс обводнения залежи и характер распределения пластовых давлений на карте изобар. Регулирование разработки для увеличения коэффициента нефтеотдачи.
курсовая работа [996,9 K], добавлен 24.06.2011Расчет изменения уровня нефти в резервуарах при перепаде температур. Расчет сил давления, действующих на плоские и криволинейные стенки. Гидравлический расчет трубопроводов. Выбор расположения насосных станций. Безнапорный приток жидкости к скважине.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.04.2011Вывод уравнения для аналитического описания эпюры температуры воды. Изучение неоднородности температуры воды по глубине рек. Анализ распределения температуры воды по ширине рек. Оценка эффективности использования уравнения теплового баланса реки.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 22.12.2010Общие сведения о газогидратах: строение, структура. Кинетика образования и разложения газовых гидратов. Наличие газогидратов в поровом пространстве пород. Особенности распределения температуры в газогидратном пласте при различных значениях давления среды.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 07.12.2011Выделение регионов инициализации. Способы задания начального поля распределения насыщенности. Анализ распределения капиллярного давления. Контроль корректности используемых условий на внешней границе геологической модели и задание водоносного горизонта.
курсовая работа [563,1 K], добавлен 16.04.2016Общие характеристики, особенности природных условий бассейна Нила и характер его гидрографического режима. Значение дельты реки для экономического благополучия Египта. Проблема распределения вод Нила и методы реализации "Проекта развития южной долины".
реферат [1,2 M], добавлен 08.12.2012Силы, действующие в залежи. Напряженное состояние пород в районе горных выработок. Особенности распределения напряжений в призабойной части выработки. Упругие изменения коллекторов в процессе разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.05.2010Теоретические основы закона степенного распределения, построение графиков. Закон Парето в нефтегазодобыче. Закономерности распределения числа скважин в зависимости от накопленной добычи и дебита на примере Новошешминского и Северного месторождения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 07.11.2014Изучение опасных экзогенных геологических процессов и их динамики в пределах территории курорта Роза-Хутор. Геологическое строение и тектоника района. Оценка изменения динамики экзогенных геологических процессов в условиях повышенной техногенной нагрузки.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 30.12.2014Что происходит при сильных землетрясениях. Типы сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Проскальзывание по разломам; глинка трения. Попытки предсказания землетрясений. Особенности пространственного распределения очагов землетрясений.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 14.03.2012