Инструкции по установке температурных датчиков StowAway, их запуск и загрузка данных

Температурные датчики StowAway поступают в трёх разновидностях. Каждый набор содержит один (1) датчик, работающий в диапазоне температур от -50 до 33 ^оС , применяемый для измерения температуры воздуха, один (1) датчик с диапазоном от -37 до 46 ^оС для произведения замеров температуры поверхности почвы, и четыре (4) датчика с диапазоном от -31 до 5 ^оС для измерения температуры почвы. Диапазон измерения написан на самом датчике. В дополнение к этому, поставляются (6) гирлянд термисторов. Пять из которых имеют длину порядка 2 м. Шестая гирлянда длиннее и используется для самых больших глубин в измерениях температуры почвы.

Наш главная цель – получить набор стандартизированных, круглогодичных данных по температуре воздуха и почвы для субарктических мест.

Установка

Набор датчиков следует устанавливать в соответствующих местах в пределах территории изучения. Во многих случаях, эти места будут располагаться  в рaйoнe центра схемы-решетки, применяемой в измерениях глубин таяния активного слоя. Следует пробурить отверстия небольшого диаметра (~3 см) на глубину 2 м. Я выяснил, что для провeдeния измерений, намного проще для начала прикрепить термисторы вдоль деревянного стержня (1-2 см в диаметре). Для обеспечения точности положения и защиты термистора от смещения, используя пилу, можно нарезать пазы вдоль стержня. (см. Рис). Затем стержень вставляется в землю. По протоколу CALM, глубина установки термисторов составляет величины 0.5, 1.0, 1.5, и 2 м. Для измерений слудует использовать четыре датчика с диапазоном измерений от -31 до 5^оС и длинную гирлянду термистора для самой глубокой (2 м) пробы. Взятие приповерхностной пробы следует производить на нижней границе органической подстилки, обычно находящейся на глубине 2-3 см под поверхностью. Эта операция не требует прикрепления термисторов к деревянному стержню.

Термистор для измерения температуры воздуха следует защитить радиационным щитом, используя для этого кусок небольшой трубки. Радиационную защиту рекомендуется зафиксировать болтом к хорошо прикреплённому к вечной мерзлоте деревянному стержню. Щит и термистор следует расположить на высоте 1,6 м над поверхностью. Гирлянда термисторов прикрепляется (приклеивается) к деревянному стержню для предохранения от износа.

Если место отбора защищено от вандализма, все шесть термисторов можно расположить в одном месте. В этом случае, все шесть датчиков  помещaютcя в контейнер. Если есть необходимость установить датчик температуры воздуха с радиационной защитой в соседних местах, используйте контейнер меньших размеров для переноски датчика. Важные моменты: 1) Измерение температуры воздуха представляет исключительную ценность и 2) При существовании риска потери оборудования, наилучший способ организации наблюдений - это разделять измерения температуры воздуха от измерений температуры почвы пятью датчиками, для минимизации потерь датчиков.

Гирлянды термисторов вставляются в контейнер через жесткий резиновый шланг. Шланг служит для защиты гирлянды от животных и его следует закапывать в почву. От пoвpeждeния  гирлянд животными мы уже потеряли значительное количество данных. Поэтому, это очень важный нюанс.

Если в датчике обнаружена влага, его необходимо медленно просушить. Также, нужно быстро сменить элемент питания (батарейку) (в вашем распоряжении около 6 секунд до потери данных), и затем попытаться загрузить данные. Если это получилось, металлические части датчика следует обработать антикоррозийным покрытием (распылителем в баллончике). Обратите внимание на то, что у нас нет средств для замены большого количества датчиков, поэтому старайтесь не допускать попадания в них влаги.

Перед выходом в поле, необходимо проинсталлировать и проверить ваше программное обеспечение и датчики. В большинстве случаев, порт СОМ1 используется для подсоединения датчика, и эта опция  выбирается в окне Settings.

Зайдите в Logger меню и выберите Launch. Как только компьютер найдет датчик, можно приступать к изменению настроек. Сначала, установите единицу измерения температуры на ^оС (в Measurement Unit). Затем дайте название датчику (Description). Я полагаю, что вы используете номер пункта отбора или букву с номером (например, R18 для Mt. Rodinka, Kolyma). Таким образом, обозначение R18-4 относится к самой глубокой почвенной пробе (почвенные измерения 4), R18-А указывает на датчик температуры воздуха или R18-S - для датчика температуры поверхности. Загружаемые файлы сохраняются под этими же именами.

Будучи в поле, возможно вы будете использовать установку Delayed Start. В соответствии с протоколом CALM, я устанавливаю датчики на интервал записи “каждый час”. Так, например, если текущее время 8:39, для всех моих датчиков я ставлю на старт время 9:00. Выберите интервал времени (Time interval) 1 час. Обратите внимание на то, что этот интервал указывает период продoлжитeльности запиcи при частоте в 1 час. Следует вести запись данных каждый час в случае, если вы возвращаетесь на место в обознaченное время или каждые два часа, если вы задерживаетесь. Не выбирайте опции wrap-around, triggered start, alarms, or multiple sampling.

Для получения информации по запуску датчика и значению мигающей красной лампочки, следует oбpaтитьcя к Руководству по использованию StowAway XTI. Перед тем как отсоединить провод, удостоверьтесь, что датчик запущен. Имейте в виду, что датчик будет использовать такие же установки времени, как на вашем компьютере. Поэтому, если во время пути в поле, сменился часовой пояс, удостоверьтесь, что время на вашем компьютере соответствует данному часовому поясу. При отсылке данных, необходимо указывать ваш часовой пояс (+/- GMT).

В ходе процесса загрузки данных с ваших датчиков, рекомендуется подождать 10 минут послe финального часа измерений. Это делается из-за того, что часы внутри датчика зимой часто отстают. Откройте контейнер и начинайте перекачку данных. Для одного датчика по времени это занимает несколько минут. Сохраните файлы как *.dtf, где * это имя файла. Обычно, я изменяю имя файла с данными  указывая год. Например, для датчика R-18-4, я переименовываю его в R18-498 (обозначая  год записи).

Замените элемент питания (см. Внизу) и затем запускайте датчик заново, используя Logger меню. Чтобы получить достоверные по продолжительности ряды наблюдений, испoльзуйте установку Delayed launch на следующий час. Все остальные установки остаются такими же. После скачивания и запуска всех датчиков, повторите процедуру запечатывания контейнера.

Хотя срок службы батареек рассчитан на 2 года, такое случается редко. Один год является пределом срока службы батареек в условиях холодного климата, если вы считываете данные ежечасно. При ситуации, когда вы не можете проверить пункт измерений в следующем году, поставьте датчики на измерение в двух-часовом интервале или дольше.

Если датчик не реaгирует на ваши попытки загрузить с него информацию, откройте его и быстро смените элемент питания. В этом случае имеется возможность восстановить данные, записанные до момента отказа батарейки. Перед тем, как сменить элемент питания датчика, важно предварительно снять статический заряд. Для этого, на несколько секунд проведите металлическим кусочком по электродам до установки батарейки в гнездо.

В завершении, ещё один момент. Я всегда забываю о том, заменил ли я батарейку в датчике. Поэтому, я отмечаю все установленные батарейки  в текущем годy. Используя маркер, я оставляю надпись на батарейке (98), что указывает на год установки (1998). Это помогает в определении срока замены батарейки.

*. dtf файлы являются сжатыми файлами. Поэтому, было бы наилучшим вариантом, если бы вы отсылали ваши 6 файлов, с содержащейся в них информацией, отдельно и в формате *.dtf. Адрес электронной пересылки: http://www.geography.uc.edu/CALM. Дальнейшие инструкции по пересылке изложены на www -странице сайта “up-and downloading data files” (передача и загрузка файлов).

Далее, *.dtf файлы открываются в программном пакете StowAway и сохраняются в формате Excel. Затем, составляется один большой файл для вашего пункта, включающий в себя все присланные файлы. Данные измерений, проведенных в одно время, являются очень полезной информацией для вашего пункта. Ниже приведен пример (Аляска):

В этом примере, включен "Observation Index" (первый столбец); "m" означает отсутствие данных.

Если вы собираетесь сохранить или поменять формат вашего файла на формат Excel, как это сделано в предыдущем примере, используйте установку в програмном пакете StowAway для выбора формата Excel (с запятыми). Конечный файл будет очень большим и потребуется некоторое время для того, чтобы переслать его в электронном виде. Также, можно отсылать мне файлы на диске.