METER T5 Bedienungsanleitung
Druckaufnehmer-tensiometer
Inhaltszusammenfassung für METER T5
- Seite 1 Bedienungsanleitung Druckaufnehmer-Tensiometer © METER Group AG München Art.Nr. T5 Version 08/2018 Author: tk, ge...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
1.6.1 Boden und Bodenwasser 1.6.2 Bestimmungsgemäße Verwendung 1.6.3 Typische Anwendung 1.6.4 Erweiterter Messbereich des T5x 1.6.5 Besondere Hinweise Kurzanleitung Produktbeschreibung des T5/T5x Aufbau des T5/T5x 2.1.1 Korpus und Schaft 2.1.2 Drucksensor 2.1.3 Referenzdruck 2.1.4 Die keramische Kerze Analoge Ausgangssignale Installation Konzeption 3.1.1... - Seite 3 Tensiometer T5/T5x Reinigung Lagerung Schutz der Messeinrichtung Diebstahl und Vandalismus Schutz der Kabel Frost Zusätzliche Hinweise Erweiterter Messbereich 6.1.1 Der Lufteintrittsdruck(punkt) der porösen Kerze. 6.1.2 Der Dampfdruck von Wasser: 6.1.3 Der Siedeverzug: Maximaler Messbereich und Interpretation von Messdaten Temperatureinflüsse während der Messung...
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Seite 4: Tensiometer T5/T5X
Tensiometer T5/T5x 1 Tensiometer T5/T5x 1.1 Sicherheits- und Gefahrenhinweise Beim Umgang mit Produkten, die mit elektrischer Spannung in Berührung kommen, müssen die gültigen VDE-Vorschriften beachtet werden, insbesondere VDE 0100, VDE 0550/0551, VDE 0700, VDE 0711 und VDE 0860. Bitte beachten Sie, dass Bedien- und Anschlussfehler außerhalb unseres Einflussbereiches liegen. -
Seite 5: Lieferumfang
Tensiometer T5/T5x 1.2 Lieferumfang Im Lieferumfang T5 bzw. T5x sind enthalten: Tensiometer, befüllt und kalibriert, mit Stecker M12/IP67 und Schutzkappe Diese Bedienungsanleitung Pipettensauger, etwa zur Hälfte mit Wasser gefüllt zum Feuchthalten und Schutz der Keramikkerze Erhältliches Zubehör finden Sie im Kapitel "Zubehör". -
Seite 6: Vorwort
Tensiometer T5/T5x 1.3 Vorwort Messsysteme müssen zuverlässig, wartungsarm und langlebig sein, um präzise Ergebnisse zu liefern und um den Betreuungsaufwand minimal zu halten. Der Erfolg jeder technischen Einrichtung ist aber auch von der sachgerechten Anwendung abhängig. Zu Beginn einer Messaufgabe oder eines Forschungsprojektes müssen aus der Zieldefinition alle Einflussgrössen gesamtheitlich... -
Seite 7: Allgemeines
Referenzdruck wird durch das Kabel und eine Membrane am Kabel übertragen - eine patentierte, praktikable Methode. Das T5 Miniatur-Tensiometer ist speziell geeignet für punktuelle Messungen, z. B. in Bodensäulen und Kleinlysimetern. Die Keramikspitze hat eine aktive Oberfläche von nur 0,5 cm² und einen Durchmesser von 5 mm und damit alle Vorteile kleiner Abmessungen: geringe Bodenstörung, punktuelle Messung und... -
Seite 8: Typische Anwendung
-4500 hPa. Dies ist aber nur in Ausnahmen der Fall und kann nicht garantiert werden. Das T5x ist identisch mit dem T5, hat aber eine andere Keramik. Der erweiterte Messbereich wird erreicht durch Siedeverzug, der Keramik mit kleineren Poren und, als Voraussetzung, einer absolut gasfreien Befüllung... -
Seite 9: Besondere Hinweise
Bei Grobsanden und Kiesen würde eine feinkörnigere Schlämmmasse wie ein Wasserreservoir wirken und damit das Ansprechen deutlich verzögern. Das T5 kann in jeder Lage eingebaut werden. Luftblasen sind durch den transparenten Schaft leicht erkennbar. Wie alle METER Tensiometer liefert es abgeglichene Signale. -
Seite 10: Kurzanleitung
Für härtere Böden ist das METER Bohr-Set TBT5 (auch Bestandteil des Servicekoffers) als Zubehör erhältlich. Gehen Sie wie folgt vor: 1. Mit dem T5 Bohrer ein entsprechend großes und tiefes Loch ausbohren und die Tiefe an Bohrer und Tensiometerschaft markieren. - Seite 11 Der atmosphärische Druck wird über eine wasserdichte Membran durch das Kabel zum Druckaufnehmer geleitet. Die Membrane muss freien Kontakt zur Atmosphäre haben. Kabelbefestigung Das T5 kann ohne weiteres vergraben werden. Korpus/Sensorkorpus inklusive Elektronik + Druckaufnehmer Acrylglas-Schaft Schäfte können je nach Wunsch eine Länge von 2 …...
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Seite 12: Produktbeschreibung Des T5/T5X
2 Produktbeschreibung des T5/T5x 2.1 Aufbau des T5/T5x 2.1.1 Korpus und Schaft Im Korpus ist die gesamte Elektronik des T5 integriert. Das Gehäuse besteht aus Kunststoff. Die Elektronik ist komplett hermetisch vergossen. Dadurch ist sie optimal gegen Feuchte geschützt. 2.1.2 Drucksensor Der piezoelektrische Drucksensor misst die Bodenwasserspannung differenziell gegen den Umgebungsluftdruck. -
Seite 13: Die Keramische Kerze
Das spezielle Herstellungsverfahren garantiert homogene Porosität bei guter Wasserleitfähigkeit und sehr hoher Festigkeit. Der Bubble-Point liegt bei der T5-Kerze bei ca. 2000 hPa, bei der T5x-Kerze bei ca. 5000 hPa. Wird der Boden trockener als diese Werte, dann tritt Luft durch die Poren der Kerze ein und der Unterdruck im Tensiometer geht gegen 0 hPa. -
Seite 14: Installation
Installation 3 Installation 3.1 Konzeption 3.1.1 Einsatzbereiche des T5 Das T5 ist für den Einsatz in Topfpflanzen oder in kleineren Laborlysimetern bzw für sehr kleinräumige, punktuelle Messungen konzipiert worden. Generell gilt auch für das T5: Messpunkt sollte repräsentativ für messende Bodenvolumen sein. -
Seite 15: Ideale Einbaubedingungen
Installation Blitzexponiertheit der Fläche: Die Messkabel wirken wie Antennen und sollten daher nur so lang wie nötig gewählt werden (siehe auch http://www.ums- muc.de/support/faq/erdung_und_blitzschutz_von_freilandmessstatio nen.html Eine Länge von mehr als 20 m ist daher generell nicht empfehlenswert, jedoch möglich. Anschlusskabel finden Sie im Kapitel 7.2 "Zubehör". -
Seite 16: Installation Des T5
Installation 3.2 Installation des T5 Zum Einbau des T5 im Freiland benötigen Sie folgendes Zubehör: Einen Tensiometer-Bohrer mit 5 mm Durchmesser, idealerweise das METER Tensiometer-Bohr-Kit TBT5. Meterstab, Wasserwaage, Winkelmesser, Marker. Protokollbuch und ggf. Fotoapparat zur Dokumentation des Messstandortes, der Bodenprofile und Einbauorte. -
Seite 17: Offset-Korrektur Für Nicht Horizontale Einbaulage
Bei vertikalem Einbau ist die Abweichung am größten. In diesem Fall hängt eine Wassersäule von 2…20 cm zusätzlich am Drucksensor. (je nach Schaftlänge) Diese verschiebt den Nullpunkt um 2…20 hPa. Das heißt, bei 0 hPa Bodenwasserspannung zeigt das T5 bereits - 2…-20 hPa an. ≙... -
Seite 18: Anschluss Des T5
Installation 3.4 Anschluss des T5 3.4.1 Stichpunktmessungen mit dem INFIELD7 Das T5 wird mit einem 4-poligen Stecker ausgeliefert. Dieser kann direkt an ein INFIELD7 Handgerät angeschlossen werden. Das INFIELD7 ist ein Anzeige- und Speichergerät, sehr handlich und komfortabel in der Bedienung. Der Wert der Bodenwasserspannung kann im INFIELD7 abgespeichert werden. -
Seite 19: Tv-Batt Tensiometerversorgung
Tensiometersignal minus und Versorgung minus nicht die selbe Masse haben. 3.4.6 Tensiometer-Logger DL6-te und GP1-te T5 und T5x können direkt und ohne weitere Stromversorgung an die Tensiometer-Logger DL6-te und GP1-te angeschlossen werden. Beide Logger sind wetterfest (IP68) mit internen Batterien, die bei üblichem Messintervall einen Messbetrieb von einem Jahr erlauben. -
Seite 20: Wartung Und Pflege
Wartung und Pflege Wartung und Pflege 4.1 Befüllung Damit das T5 in der Lage ist, die Bodenwasserspannung schnell und zuverlässig messen, muss möglichst blasenfrei entionisiertem entgastem Wasser befüllt sein. Nach Trockenperioden oder vielen trocken/nass Zyklen muss das T5 neu befüllt werden. -
Seite 21: Befüllung In Labor Und Gelände
4.1.2 Befüllung in Labor und Gelände Im folgendem wird die Befüllung mittels Servicekoffer beschrieben. Der Befüllvorgang setzt sich aus 4 Schritten zusammen: 1. Überprüfung des T5 Tensiometers 2. Entlüftung der Kerze und des Schaftes 3. Entlüftung des Korpus 4. Zusammenbau 5. - Seite 22 Wartung und Pflege Überprüfung 1. Überprüfen Sie, ob das 3. Danach schwenken Sie die Tensiometer befüllt werden Keramikspitze an der Luft. Der muss. Dazu stecken Sie es an Messwert sollte innerhalb von Infield7 10 Sekunden auf 800 hPa verschrauben Stecker gehen, dann leicht.
- Seite 23 Wartung und Pflege Entlüftung der Kerze Ist die Kerze komplett trocken, wird sie zunächst über Nacht in ein Becherglas mit entionisiertem oder destilliertem Wasser gestellt. Dabei sollten Sie darauf achten, dass kein Wasser in den Schaft eingefüllt wird, da dies die Luft in den Poren „einsperrt“. 1.
- Seite 24 Wartung und Pflege 3. Jetzt stecken Sie die Kerze 4. Ziehen Sie von der Spritze in den Schlauchstutzen, bis die den Schlauchstutzen ab, und Keramik an der Spritze ansteht. drücken die Luft wieder komplett Ziehen Sie die Spritze kurz auf aus der Spritze.
- Seite 25 Wartung und Pflege 6. Nun wird die Evakuier-spritze 8. Jetzt setzen Sie die Kerze mit 10 ml Wasser aufge-zogen. gewindeseitig komplett auf die Anmerkung: Diese Spritze hat Spritze. Rollen Sie den O-Ring zwei schwarze Bolzen (Spreizer) Schlauchstutzen zum fixieren und einen O-Ring direkt nach dem Gewinde gegen über Schlauchstutzen.
- Seite 26 Wartung und Pflege erneut. Vor dem Evakuieren Dies können sie dadurch tun, achten Sie bitte darauf, daß indem sie mit der Evakuier- keine Luft Stutzen ist. spritze vorsichtig paar Tropfen in den Schlauchstutzen einfüllen. Entlüften des Korpus 1. Nun wird die Korpusspritze* 2.
- Seite 27 Wartung und Pflege 3. Setzen Sie den Korpus bis 5. Entlüften Sie die Spritze (wie zum Anschlag auf, eventuell vorher beschrieben). dabei leicht drehen (dadurch wird Reibung geringer). 6. Und setzen den Adapter blasenfrei auf. Drücken Sie dazu den Schlauchstutzen leicht zusammen.
- Seite 28 Wartung und Pflege So, jetzt haben Sie sich eine Pause verdient! Lassen Sie beide Teile für ca. 2 Stunden (je länger umso besser) entlüften. Zusammenbau 2. Nehmen Sie die Spritze fest 1. Ziehen Sie die Kerze durch drehen von den Spritzen ab. in die Hand.
- Seite 29 Wartung und Pflege 3. Nun werden letzten 6. Ziehen Sie den Adapter vom Blasen Korpus Korpus ab ... „gezogen“. Ziehen Sie dazu die Korpusspritze nochmals auf ... wieder vorsichtig entspannen. Lösen Schlauchstutzen und drücken die Luftblase aus der Spritze … …...
- Seite 30 Wartung und Pflege 7. … und schrauben die Kerze 8. bis zum Erreichen des O- sehr vorsichtig unter Rings baut sich kein Druck auf. Kontrolle des Überdruckes am INFIELD7 zusammen. Wegen Druckstöße beim Verschrauben darf der Druck nicht über 1 bar gehen. Die Bruchlast liegt bei 3 bar.
- Seite 31 Wartung und Pflege Kontrolle Nullpunktkontrolle: Legen Sie Kontrolle Ansprechge- das Tensiometer flach auf den schwindigkeit: Tisch und geben einen Tropfen Halten offene Wasser auf die Kerze. Damit Fläschchen bereit, denn das herrscht Null-Potential das Ansprechen geht bei Werten Tensiometer soll 0 hPa +/- 3 über -500 hPa extrem schnell, hPa anzeigen.
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Seite 32: Überprüfung
Signal idealerweise 0 hPa betragen. Eine evtl. Abweichung kann auf zweierlei Arten gemessen werden: Stellen Sie das befüllte T5 in ein Becherglas und füllen dieses mit entionisiertem Wasser bis Korpusmitte (siehe 3.4) auf. Warten Sie, bis sich der Wert stabilisiert hat. Sind Blasen im Tensiometer dauert dies evtl. -
Seite 33: Reinigung
5.3 Frost Tensiometer sind mit Wasser gefüllt und daher vor Frost schützen. Das T5 ist gegen Frost nicht geschützt und sollte daher nur im frostfreien Bereich betrieben werden. Befüllte Tensiometer nicht bei Temperaturen unter 0 °C lagern, auch nicht über Nacht im Auto oder in Messhütten liegen lassen. -
Seite 34: Zusätzliche Hinweise
Tensiometer "steigt aus". Der messbare Bereich reicht daher bei 1000 hPa Luftdruck bis - 977 hPa. Der Luftdruck wird immer auf Meereshöhe bezogen. Beispiel: Bei einer Ortshöhe von 500 Meter über NN (Meereshöhe) bedeuten 1000 hPa Luftdruck laut Wetterdienst nur einen tatsächlichen (Absolut-)Druck von 942 hPa. -
Seite 35: Der Siedeverzug
Zusätzliche Hinweise Trocknet der Boden stärker aus, als der maximal mögliche Messbereich (wie im Besipiel bei -919 hPa), dann verweilt der Messwert auf diesem Niveau und nimmt sehr langsam gegen Null ab. Erst bei Erreichen des Lufteintrittspunktes erfolgt ein spontaner Druckausgleich mit der Atmosphäre. -
Seite 36: Maximaler Messbereich Und Interpretation Von Messdaten
Zusätzliche Hinweise 6.2 Maximaler Messbereich und Interpretation von Messdaten Tensiometer messen nur bis zum Dampfpunkt, der bei 20°C bei 23 hPa über Vakuum liegt. Bei einem Atmosphärendruck von 950 hPa messen die Tensiometer daher bis maximal 927 hPa, auch wenn der Boden weiter austrocknet (siehe siehe Abb. - Seite 37 Zusätzliche Hinweise Trocknet der Boden nicht bis zu 2 bar aus, weil es vorher geregnet hat, dann saugt sich das Tensiometer das Bodenwasser wieder zurück. Dieses Wasser enthält jedoch gelöste Gase, die beim erneuten Austrocknen ausgasen werden, wodurch Ansprechverhalten schlechter wird,- die Kurve wird flacher und das Tensiometer erreicht nur langsam die Wasserspannung des Bodens.
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Seite 38: Temperatureinflüsse Während Der Messung
Zusätzliche Hinweise 6.3 Temperatureinflüsse während der Messung Wird der Sensor getaktet versorgt, so sollte der Sensor 10 Sekunden vor der Messung mit Spannung versorgt werden. Bei einer getakteten Messung ist der Selbsterwärmungseffekt vernach- lässigbar. Die Korrelation Wasserspannung/Wassergehalt ist temperatur- abhängig. Der Einfluss ist gering bei Wasserspannungen 0 … 100 hPa ... -
Seite 39: Osmotischer Effekt
Die Keramik mit einer Porenweite (r=0,3 m) kann Ionen kaum sperren. Eine Beeinflussung des Messwertes durch osmotischen Effekt ist daher vernachlässigbar. Hält man das T5 in eine gesättigte NaCl-Lösung, so zeigt es kurzzeitig 10 hPa an und geht dann wieder auf 0 hPa zurück. -
Seite 40: Anhang
Anhang 8 Anhang 8.1 Technische Daten Material u. Abmessungen Keramik Sinter, Lufteintrittspunkt 8.500 hPa, bzw. 5.000 hPa (T5x); Länge 6 mm, 5 PMMA 20 mm Gehäusematerial Kerbschlagfestes PMMA, 5 mm Schaftmaterial Kabel (Standard) Länge 1,5 m ab Druckaufnehmer-Kopf Stecker 4- polig, Schraubgewinde M12, (IP67) Messbereich... -
Seite 41: Anschlussbelegung
8.2 Anschlussbelegung Anschlußbelegung Signal Farbe Funktion (6…18V) geregelt braun Versorgung +10,6 V blau Versorgung minus A-OUT+ weiß Analoger Ausgang + A-OUT- schwarz Analoger Ausgang - 41/48... -
Seite 42: Zubehör
8.3 Zubehör Das folgende Tensiometer Zubehör ist bei METER erhältlich. 8.3.1 Anschluss- und Verlängerungskabel Anschluss- oder Verlängerungskabel bitte separat bestellen. Anschlusskabel CC haben eine Buchse sowie 12 cm Litzen mit Aderendhülsen, Anschluss Datenloggern. Verlängerungskabel EC haben jeweils eine Buchse und einen Stecker. -
Seite 43: Handanzeigegerät Infield7
USB PC-Adapter für INFIELD7 8.3.3 Tensiometer-Logger 6-Kanal Logger für METER Datenlogger GP1-te mit Tensiometer T3, T4 und T5 mit Kanälen für 2 x Tensio- wetterfestem Gehäuse, interner meters, 2 x Temperatur, Sensorversorgung 86 x Mignon), 16k- 2 Zähler, 1 Relaisausgang, Speicher sowie zusätzlichen Kanälen. -
Seite 44: Tv-Batt Power Supply
Produkt Best.-Nr. TV-batt für DL2e Logger TV-Batt/DL2e TV-Batt/modul TV-batt Modul 8.3.5 T5 Bohrer-Set Bohrer-Set für T5 und T5x best. aus Schaftbohrer, Länge 250 mm und Korpusbohrer, Länge 200 mm. Produkt Best.-Nr. TBT5 T5-Bohrer-Set 8.3.6 T5/T5x-Servicekoffer Servicekoffer, ohne T5! Lieferung in blauem... -
Seite 45: Einheitenübersicht Für Bodenwasser- Und Matrixpotentiale
8.4 Einheitenübersicht für Bodenwasser- und Matrixpotentiale 45/48... -
Seite 46: Stichwortverzeichnis
Stichwortverzeichnis Stichwortverzeichnis aktive Oberfläche ......7 hydrophil ........4, 13 Anschlußbelegung ......39 Anschlußfehler ........ 4 atmosphärische Referenzdruck ..12 Ideale Einbaubedingungen ..... 15 INFIELD7 ......... 10, 18 blasenfreie Befüllung ......20 Blitz ..........4 Blitzexponiertheit ......15 Bodenwasserleitfähigkeit .... 9, 16 Bodenwasserspannung ....13 kartiert .......... - Seite 47 Tensiometer-Anschlusskabel ..17 Tensiometer-Bohr-Kit TBT5 .... 16 Triaxialgefäße ......4, 12 pF/WG ..........36 TV-batt ........19, 42 pF/WG und K/Psi Kurve ....8 Typische Anwendungen für das T5 ..8 piezoelektrisch .......12 Pipettensauger ......5, 10 PMMA ..........34 Porosität .........13 präferenzieller Fluss .......15 punktuelle Messungen .....
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Seite 48: Kontakt
Kontakt: Kontakt: Support: Email: support@metergroup.de Sales: Email: sales@metergroup.de Meter Group AG Ph.: +49-89-126652-0 D-81379 München Fax: +49-89-126652-20 Mettlacher Straße 8 www.metergroup.com/de Rücknahme nach Elektro G WEEE-Reg.-Nr. DE 69093488 48/48...