Lopsakas roheline salat edeneb toitainelahuses kasvupaakides, mida kontrollivad mitmed vaikselt töötavad veekvaliteedi andurid.
Jiangsu provintsi ülikooli laboris kasvab tänu kitsaribalisel IoT-tehnoloogial põhinevale hüdropoonilisele nutikale jälgimissüsteemile jõudsalt salatit ilma mullata. Teadlane Zhang Jing selgitas, et süsteem kasutab toitainelahuse parameetrite reaalajas jälgimiseks mitut veekvaliteedi andurit ning hägusaid juhtimismeetodeid, et veekvaliteeti automaatselt vastavalt saagi vajadustele reguleerida.
Hüdropoonika tehnoloogia leviku edenedes mängivad need silmapaistmatud veekvaliteedi andurid üha olulisemat rolli. Alates professionaalsetest uurimisasutustest kuni tavaliste kodumajapidamisteni muudavad nutikad hüdropoonikasüsteemid vaikselt traditsioonilisi põllumajandusmeetodeid.
01 Hüdropoonika tehnoloogia praegune olukord
Võrreldes traditsioonilise mullaharimisega võimaldab hüdropoonika kiiremat põllukultuuride kasvu ja vähendab kahjurite probleeme. Kuna põllukultuurid omastavad pidevalt toitaineid toitainelahusest, on oluline hüdropoonilise toitainelahuse veekvaliteedi parameetreid kiiresti ja täpselt jälgida ning vajadusel toitaineid täiendada.
Viimastel aastatel on sensortehnoloogia arengu ja kulude vähendamisega hakanud nutikad hüdropoonikasüsteemid liikuma uurimisasutustest tavalistesse kodumajapidamistesse.
Tüüpiline nutikas hüdropoonikasüsteem koosneb tavaliselt kolmest põhikomponendist: anduritest, kontrolleritest ja ajamist.
Nende hulgas on andurid, mis vastutavad mitmesuguste veekvaliteedi parameetrite kogumise eest, toimides süsteemi „silmade“ ja „kõrvadena“. Nende täpsus ja stabiilsus määravad otseselt kogu hüdropoonikasüsteemi edu või ebaedu.
02 Põhiandurite üksikasjalik ülevaade
pH-andurid
pH väärtus on hüdropoonikas põllukultuuride kasvu jaoks ülioluline. Nagu igaüks vesiviljelusega tegeleja teab, on veekogude optimaalne pH vahemik 7,5–8,5.
pH-veekvaliteedi andurid tuvastavad mõõdetud ainetes vesinikioonide kontsentratsiooni ja teisendavad selle vastavateks kasutatavateks väljundsignaalideks.
Lahuses olevad H+ ioonid interakteeruvad anduri elektroodiga, tekitades pingesignaali ja pinge suurusjärk on proportsionaalne H+ kontsentratsiooniga. Pingesignaali mõõtmise teel saab määrata lahuse vastava pH väärtuse.
Kaubanduslikult on saadaval spetsiaalsed hüdropoonika rakenduste jaoks mõeldud pH-andurid, näiteks automaatsed hüdropoonilised pH-andurid, mis toetavad standardseid sideprotokolle, mõõtepiirkonnaga 0–14,00 pH ja eraldusvõimega kuni 0,01 pH, mis võimaldab täpset jälgimist ja juhtimist.
Lahustunud hapniku andurid
Lahustunud hapnik on hüdropoonikakultuuride tervisliku juurte kasvu võtmetegur. Hapnikku tarbivate ainetega saastamata veekogud hoiavad lahustunud hapniku küllastustasemel.
Lahustunud hapniku andurid mõõdavad vees lahustunud hapniku hulka.
Mõõdetud lahusest pärinevad hapnikumolekulid tungivad läbi anduri selektiivse membraani ja läbivad sisemisel katoodil ja anoodil vastavad redutseerimis- või oksüdeerimisreaktsioonid, genereerides samaaegselt voolusignaale. Voolu suurus on proportsionaalne lahustunud hapniku kontsentratsiooniga.
Professionaalsed lahustunud hapniku andurid on saadaval erinevates konstruktsioonides: mõned suudavad vastu pidada karmidele keskkonnatingimustele, pakkudes samal ajal suurepärast täpsust; teised on optimeeritud reageerimisaja osas, sobivad pisteliseks kontrollimiseks ja analüütiliseks kasutamiseks.
Ioonkontsentratsiooni andurid
Ioonkontsentratsiooni andurid on toitainelahuste koostise jälgimiseks üliolulised seadmed. Teatud ioonide, näiteks nitraadi, ammooniumi ja kloriidi kontsentratsioonid mõjutavad otseselt põllukultuuride kasvu.
Näiteks saavad spetsiaalsed ammooniumiooniandurid mõõta ammooniumisisaldust looduslikes vetes, pinnavees, põhjavees ja erinevates põllumajanduslikes rakendustes.
Põllumajandusülikooli hüdropoonilise lahuse ioonkontsentratsiooni anduri patent ühendab ioonelektroodid, temperatuuriandurid ja pH-andurid, võimaldades kiiresti mõista ioonkontsentratsiooni muutusi, temperatuuri kõikumisi ja pH muutusi hüdropoonilistes lahustes.
Elektrijuhtivuse (EC) andurid
Elektrijuhtivus on peamine näitaja, mis mõõdab toitainelahuse ioonide kogukontsentratsiooni, peegeldades otseselt toitainelahuse viljakust.
Spetsiaalselt põllumajandusliku niisutuse ja hüdropoonika jaoks loodud automaatsed EC-saatjad pakuvad mõõtevahemikku kuni 0–4000 µS/cm, toetavad standardseid väljundprotokolle, on võimelised ühenduma doseerimispumpade/ventiilidega ja juhtima pumpade/ventiilide lüliteid.
Temperatuuri ja hägususe andurid
Temperatuur mõjutab põllukultuuride juurte kasvu ja ainevahetust, hägusus aga peegeldab toitainelahuses hõljuvate osakeste hulka.
Nutikate kasvuhoonete hüdropoonikapaakide projektides saavad arendajad kasutada ülitäpseid digitaalseid temperatuuri- ja niiskusandurite mooduleid, mille tüüpiline temperatuuritäpsus on ±0,3 ℃ ja eraldusvõime 0,01 ℃.
Toitelahuste hägususe taseme jälgimiseks saab koos mitme parameetriga instrumentidega kasutada spetsiaalseid hägususandureid.
03 Integreeritud rakendused nutikates süsteemides
Üksikute andurite andmed ei ole sageli piisavad, et kajastada terviklikku hüdropoonikakeskkonda, mistõttu on mitme anduriga liitmine nutikate hüdropoonikasüsteemide kasvav trend.
Kulutõhusa disainiga mitmeparameetrilisi sonde saab hõlpsalt integreerida juhtimissüsteemide ja telemeetriasüsteemidega, mis sobivad pikaajaliseks juurutamiseks.
Uurimisrühmad on välja töötanud IoT-põhised nutikad hüdropoonika jälgimissüsteemid, mis kasutavad mobiilirakenduste liideseid hüdropoonika keskkonnaparameetrite reaalajas jälgimiseks koos intelligentsete juhtimismeetoditega, et kohandada toitainelahuse vee kvaliteedi parameetreid vastavalt töökogemusele ja põllukultuuride vajadustele.
Testi tulemused näitavad, et kui sellised süsteemid reguleerivad toitainelahuseid, suudavad sellised põhiparameetrid nagu pH ja elektrijuhtivus säilitada mõistliku aja jooksul stabiilsed etteantud väärtused.
04 Tehnilised väljakutsed ja tulevikutrendid
Kuigi hüdropoonika andurite tehnoloogia on märkimisväärselt arenenud, on mitmeid väljakutseid endiselt. Andurite pikaajaline stabiilsus, saastumisvastane võime ja kalibreerimissagedus on praktiliste rakenduste peamised probleemid.
Eriti ioonselektiivsed elektroodid on tundlikud teiste ioonide tekitatud häirete suhtes ja vajavad regulaarset kalibreerimist.
Tulevased hüdropoonilised andurid arenevad multifunktsionaalsuse, intelligentsuse ja kulude vähendamise suunas.
Täiustatud andurisüsteemid võimaldavad juba praegu mitmesuguste parameetrite, sealhulgas klorofülli, pigmentide, fluorestsentsi, hägususe ja muu, suure jõudlusega mõõtmist.
Samal ajal langevad avatud lähtekoodiga projektide arendamisega nutikate hüdropoonikasüsteemide turule sisenemise takistused, võimaldades rohkematel inimestel selles põllumajanduslikus ümberkujundamises osaleda.
Tänapäeval hakkab üha rohkem linnaelanikke katsetama koduse hüdropoonikaga. Erinevate linnade elamute rõdudel kasvavad lehtköögiviljad jõudsalt nutikates hüdropoonikapaakides, mis põhinevad populaarsetel mikrokontrolleriplatvormidel.
„Vee kvaliteedi andurid on hüdropoonikasüsteemide tuum – need on nagu taimede „maitsepungad”, mis annavad meile teada, milliseid toitaineid tuleb kohandada,“ kirjeldas üks entusiast.
Anduritehnoloogia pidevad läbimurded muudavad täppispõllumajanduse ideaalist reaalsuseks.
Samuti saame pakkuda mitmesuguseid lahendusi
1. Käeshoitav mõõtur mitme parameetriga vee kvaliteedi mõõtmiseks
2. Ujuvpoi süsteem mitme parameetriga veekvaliteedi jaoks
3. Automaatne puhastushari mitme parameetriga veeanduri jaoks
4. Täielik serverite ja tarkvara traadita mooduli komplekt, toetab RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-i
Rohkemate veeandurite jaoks teavet
Palun võtke ühendust ettevõttega Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Ettevõtte veebisait:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Postituse aeg: 07.11.2025