Бујна зелена салата успева у хранљивом раствору унутар резервоара за култивацију, а све то контролише неколико тихо радећих сензора квалитета воде.
У универзитетској лабораторији у провинцији Ђангсу, серија зелене салате снажно расте без земље, захваљујући хидропонском паметном систему за праћење заснованом на ускопојасној IoT технологији. Истраживач Џанг Ђинг је објаснио да систем користи више сензора квалитета воде за праћење параметара раствора хранљивих материја у реалном времену, у комбинацији са методама фази контроле како би се аутоматски прилагодио квалитет воде према потребама усева.
Како хидропонска технологија постаје све распрострањенија, ови неупадљиви сензори квалитета воде играју све важнију улогу. Од професионалних истраживачких институција до обичних домаћинстава, паметни хидропонски системи тихо трансформишу традиционалне методе пољопривреде.
01 Тренутно стање хидропонске технологије
У поређењу са традиционалном обрадом земљишта, хидропоника омогућава бржи раст усева и смањује проблеме са штеточинама. Пошто усеви континуирано апсорбују хранљиве материје из раствора хранљивих материја, неопходно је благовремено и прецизно пратити параметре квалитета воде у хидропонском раствору хранљивих материја и по потреби допуњавати хранљиве материје.
Последњих година, са развојем сензорске технологије и смањењем трошкова, паметни хидропонски системи су почели да се селе из истраживачких институција у обична домаћинства.
Типичан паметни хидропонски систем обично се састоји од три главне компоненте: сензора, контролера и актуатора.
Међу њима, сензори су одговорни за прикупљање различитих параметара квалитета воде, служећи као „очи“ и „уши“ система. Њихова тачност и стабилност директно одређују успех или неуспех целог хидропонског система.
02 Детаљан преглед основних сензора
pH сензори
pH вредност је кључна за раст усева у хидропоници. Као што свако ко се бави аквакултуром зна, оптимални pH опсег за водене површине је између 7,5-8,5.
Сензори pH квалитета воде детектују концентрацију водоничних јона у мереним супстанцама и претварају је у одговарајуће употребљиве излазне сигнале.
H+ јони у раствору интерагују са електродом сензора да би произвели напонски сигнал, а величина напона је пропорционална концентрацији H+. Мерењем напонског сигнала може се добити одговарајућа pH вредност раствора.
Специјализовани pH сензори дизајнирани за хидропонску примену су комерцијално доступни, као што су аутоматски хидропонски pH сензори који подржавају стандардне комуникационе протоколе, са опсезима мерења од 0-14,00 pH и резолуцијом до 0,01 pH, што омогућава прецизно праћење и контролу.
Сензори раствореног кисеоника
Растворени кисеоник је кључни фактор за здрав раст корена код хидропонских усева. Водена тела која нису загађена супстанцама које троше кисеоник одржавају растворени кисеоник на нивоу засићења.
Сензори раствореног кисеоника мере количину кисеоника раствореног у води.
Молекули кисеоника из мереног раствора пролазе кроз селективну мембрану сензора и подлежу одговарајућим реакцијама редукције или оксидације на унутрашњој катоди и аноди, истовремено генеришући струјне сигнале. Величина струје је пропорционална концентрацији раствореног кисеоника.
Професионални сензори раствореног кисеоника доступни су у различитим дизајнима: неки су способни да издрже тешке услове околине уз одличну тачност; други су оптимизовани за време одзива, погодни за контролу на лицу места и аналитичке примене.
Сензори концентрације јона
Сензори концентрације јона су кључна опрема за праћење састава хранљивих раствора. Концентрације специфичних јона као што су нитрати, амонијум и хлорид директно утичу на раст усева.
На пример, специјализовани сензори амонијум јона могу да мере садржај амонијума у природним водама, површинским водама, подземним водама и разним пољопривредним применама.
Патент за сензор концентрације јона у хидропонским растворима са пољопривредног универзитета интегрише јонске електроде, сензоре температуре и pH сензоре, омогућавајући брзо разумевање промена концентрације јона, варијација температуре и pH промена у хидропонским растворима.
Сензори електричне проводљивости (EC)
Електрична проводљивост је кључни индикатор који мери укупну концентрацију јона у хранљивом раствору, директно одражавајући ниво плодности хранљивог раствора.
Аутоматски EC предајници посебно дизајнирани за пољопривредно наводњавање и хидропонику нуде опсеге мерења до 0-4000 µS/cm, подржавајући стандардне излазне протоколе, способни су за повезивање са дозирним пумпама/вентилима и контролу прекидача пумпи/вентила.
Сензори температуре и замућења
Температура утиче на раст корена усева и метаболичку активност, док мутноћа одражава количину суспендованих честица у хранљивом раствору.
У пројектима паметних хидропонских резервоара у стакленицима, програмери могу користити високопрецизне дигиталне модуле сензора температуре и влажности, са типичном тачношћу температуре од ±0,3 ℃ и резолуцијом од 0,01 ℃.
Специјализовани сензори замућености могу се користити са инструментима са више параметара за праћење нивоа замућености хранљивих раствора.
03 Интегрисане апликације у паметним системима
Подаци са појединачних сензора често нису довољни да свеобухватно одразе комплетно хидропонско окружење, што фузију више сензора чини растућим трендом у паметним хидропонским системима.
Вишепараметарске сонде са исплативим дизајном могу се лако интегрисати са контролним системима и телеметријским системима, погодним за дугорочну употребу.
Истраживачки тимови су развили паметне системе за праћење хидропонике засноване на интернету ствари (IoT) који користе интерфејсе мобилних апликација за праћење параметара хидропонске животне средине у реалном времену, у комбинацији са интелигентним методама контроле за подешавање параметара квалитета воде у раствору хранљивих материја на основу оперативног искуства и потреба усева.
Резултати испитивања показују да када такви системи регулишу растворе хранљивих материја, кључни параметри попут pH и електричне проводљивости могу одржавати стабилне унапред подешене вредности у разумним временским оквирима.
04 Технички изазови и будући трендови
Иако је технологија хидропонских сензора постигла значајан напредак, остаје неколико изазова. Дугорочна стабилност, способност спречавања обраштања и учесталост калибрације сензора су главна питања у практичним применама.
Посебно јон-селективне електроде су подложне сметњама од других јона и захтевају редовну калибрацију.
Будући хидропонски сензори ће се развијати ка мултифункционалности, интелигенцији и смањењу трошкова.
Напредни сензорски системи већ омогућавају високо ефикасно мерење различитих параметара, укључујући хлорофил, пигменте, флуоресценцију, замућеност и још много тога.
У међувремену, са развојем пројеката отвореног кода, препреке за улазак паметних хидропонских система се смањују, омогућавајући већем броју људи да учествују у овој пољопривредној трансформацији.
Данас све више становника градова почиње да експериментише са кућном хидропоником. На стамбеним балконима у разним градовима, лиснато зеленило снажно расте у паметним хидропонским резервоарима заснованим на популарним микроконтролерским платформама.
„Сензори квалитета воде су срж хидропонских система — они су попут 'укусних пупољака' биљака, говоре нам које хранљиве материје треба прилагодити“, описао је један ентузијаста.
Континуирани продори у сензорској технологији претварају прецизну пољопривреду од идеала у стварност.
Такође можемо да понудимо разна решења за
1. Ручни мерач за вишепараметарско мерење квалитета воде
2. Систем плутајућих бова за вишепараметарски квалитет воде
3. Аутоматска четка за чишћење вишепараметарског сензора воде
4. Комплетан сет сервера и софтверског бежичног модула, подржава RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
За више сензора за воду информације,
Молимо контактирајте Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Веб-сајт компаније:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Време објаве: 07.11.2025.