淺層地溫能作為可再生能源,已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。為了有效地監(jiān)測南京市淺層地溫場的時(shí)空演化,針對4種溫度傳感器:DTS、FBG、Pt100和iButton,通過野外和室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行分析對比,從測溫精度、適用范圍、工作特性等方面展開研究。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和目前的實(shí)際應(yīng)用情況,總結(jié)出四種傳感器在淺層地溫場監(jiān)測方面的優(yōu)缺點(diǎn)和特性,并制定出一套較為完善的監(jiān)測方案,為淺層地溫場的長期時(shí)空監(jiān)測提供參考:在所有鉆孔中埋設(shè)分布式測溫光纖,并根據(jù)地溫鉆孔的土層分布和所獲取的地溫分布數(shù)據(jù),選取兩個(gè)較為典型的地溫鉆孔布設(shè)FBG測溫串;在所有鉆孔點(diǎn)距地表5 cm處布設(shè)iButton,并使用Pt100監(jiān)測地表以下25 m內(nèi)的精確地溫。根據(jù)已獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù),可總結(jié)出南京地區(qū)淺層地溫在垂向上的大體分布規(guī)律,發(fā)現(xiàn)其分布在空間上具有差異性,淺地表地溫與地表覆蓋層、大氣及太陽輻射有關(guān),深部地溫受地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件等因素控制。 

【文章來源】：高校地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020,26(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

南京市淺層地溫能鉆孔分布示意圖

式中Δλ為FBG特征波長變化量；Pe為光纖光彈系數(shù)；ε為光纖軸向應(yīng)變；α為光纖熱膨脹系數(shù)；ξ為光纖熱光系數(shù)；ΔT為溫度變化。理論上，F(xiàn)BG測溫精度可達(dá)0.05℃。本文選用蘇州南智傳感科技有限公司生產(chǎn)的NZS-FBG-TM光纖光柵測溫串進(jìn)行相關(guān)測試，波長解調(diào)儀選用NZS-FBG-A03光纖光柵解調(diào)儀，波長分辨率為1 pm。

i Button即信息紐扣（Information Button），將高性能的集成線路封裝于紐扣形的不銹鋼外殼內(nèi)，直徑為16 mm，厚度為3～6 mm不等，見圖3。i Button高度集成了測溫系統(tǒng)所需的一切組件，包括溫度傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、微處理器和電池等，可自動(dòng)完成溫度測量和記錄（劉武光，2009）。i Button的集成電路被保護(hù)在不銹鋼外殼內(nèi)，可保證其電氣及機(jī)械壽命超過10年，可抵抗3 ATM的壓力，且其讀寫次數(shù)幾乎不受機(jī)械特性限制。此外，i Button還具有抗水、抗磁、抗腐蝕等特性，是一種新型的測溫傳感器，但對于其具體測溫精度和實(shí)際可抗壓力還未有相關(guān)研究。不同型號(hào)的i Button具有不同的測溫范圍和測溫精度，本文選用型號(hào)為DS1922L的i Button進(jìn)行相關(guān)測試，測溫范圍為-40～85℃，測溫精度優(yōu)于0.5℃。2 傳感器的野外和室內(nèi)測試

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3252058