非穩定狀態探頭——熱導率測量TP02土壤熱導率探頭

　　TP02土壤熱導率探頭在針式熱導率傳感器的設計上，Hukseflux是目前市場上的*。這些針式傳感器中有一些比較大的型號用于現場測試，也有一些小的型號用于小樣本熱導率測量，可以用一些比較短但是很牢固的放射性材料測量海邊土壤的熱導率。

　　TP02可以快速準確的測量出介質的熱導率(或熱阻)，可以以*高的精度來插入。該探頭依從ASTM D 5334-00，D 5930-97和IEEE 442-1981標準，標準的TP02探頭在土壤、熱回填材料，沉淀物、食品、粉末、 污泥、油漆、膠水以及其它各種材料中已經被證明具有非常好的穩定性。非穩定狀態探頭(NSSP)測量方法 (*的瞬時線性源，熱針，熱脈沖和專線技術)有一些基本的有利條件，這些條件可以使得采樣快速、-概。　　　Hukseflux特定于NSSP設計，特殊的型號已經開發用于現場實驗。為了*性的安裝在土壤里面，設計了一個專注的型號——TP01。TP02的設計和測試都是和瓦格寧根大學的應用物理小組一起合作完成。

　　通常情況下，TP02連接在Campbell Scientific公司的CR1000數據采集器上。

　　ASTM的表尊和IEEE的標準描述證明了測量材料熱導率的方法。ASTM D 5334-00和D 5930-97，以及IEEE Std 442-1981 " 標準測試方法"特殊用于非穩定狀態探頭NSSP，并且已經在各種領域得到應用。一個NSSP由加熱導線，上乘線源，一個溫度傳感器組成，溫度傳感器用于測量這個源的溫度。NSSP的原理是獨立依賴與一個線源：短時溫度上升期間，?T，僅依賴于加熱器功率，Q，以及介質熱導率λ:  

?T = (Q / 4 π λ) (ln t + B)

　　?T單位是K，Q單位是W/m，λ單位是W/mK，t 是時間，單位是s和B是一個常數，在測量加熱期間，加熱溫度的時間可以計算出來(對于TP02，典型為2分鐘)，λ也可以被計算出來。沒有限定采樣尺寸，在針的周圍，*大20ｍｍ半徑可以被覆蓋范圍。

　　為了測量Q，t和 ?T，可以分別直接測量功率，時間和溫度。完成這些測量不需要參考材料，因此TP02的測量是-概的。

　　TP02作為一個單獨的探頭，可以和用戶的其它測量和控制系統一起工作，可以和Campbell Scientific的CR1000數據采集器一起工作。

Hukseflux的TP02設計可以用于非常寬的應用范圍，設計考慮了一下因素：

● *佳精度：TP02包含2個熱電偶，外形為針式，輸出為電壓信號，U，和?T成比例。一個尖不能被加熱，只是作為一個參比。

　　開始測量之前，這個電壓總是很小，獨立于介質溫度。設計在針中僅一個傳感器，信號Ｕ降出現在*大信號上。

　　兩個熱電偶設計有著非常上等別的精度，尤其是在測量高溫和低溫時。

　　此外，針中的參比結和加熱結，介質溫度變化的靈敏度已經被*小化。