土壤热流传感器的校准

土壤热流密度很难进行准确测量，相应的土壤热流计板也很难进行校准。本文根据温度梯度和单独的导热系数测量对所研究的参考热流进行了计算。导热系数测量采用了瞬态探针法，当温度梯度测量精度优于1%时，此种方法的导热系数测量误差约为2%，这个结果是本研究工作的测试依据。将5种商品化的热流计板与这个参考热流相比较，试验证明这些热流计板具有明显的误差。1mm厚度的TNO PU 43T热流传感器具有最高的准确性，平均相对误差为4%。一种有前途的新型技术为在线校准技术，HUKSEFLUKS公司的HFP-01-SC圆片热流传感器采用了此种技术，试验证明这种传感器的误差为5%，在现场使用有很突出的优势。测试MIDDLETON CN3和TNO WS 31S热流传感器的相对误差达到近20%，而套环型热流计HUKSEFLUKS SH1则给出了更差的结果，这主要是由于它测试的是温度梯度而不是热流密度。这款热流计在进行了沙子导热系数修正后依然误差很大。对于所有被检的热流传感器，都是通过处于具有蒸发现象的瞬态条件下来获得相应的结论。 常用的Philip修正因子被证明并不十分精确，仅有一半本文所进行的试验中这种方法可以降低测量的相对误差，而其它时候反而会使误差更大。然而，这种修正做为一种工具在土壤热流传感器的设计中还是具有一定作用，并在修正幅度和测量误差之间存在一个正的相关性。