Yemyeşil marullar, yetiştirme tankları içindeki besin çözeltisinde gelişir ve tüm bunlar, sessizce çalışan çeşitli su kalitesi sensörleri tarafından kontrol edilir.
Jiangsu eyaletindeki bir üniversite laboratuvarında, dar bantlı IoT teknolojisine dayalı hidroponik akıllı izleme sistemi sayesinde, topraksız ortamda bir grup marul hızla büyüyor. Araştırmacı Zhang Jing, sistemin, besin çözeltisi parametrelerini gerçek zamanlı olarak izlemek için birden fazla su kalitesi sensörü kullandığını ve bitki ihtiyaçlarına göre su kalitesini otomatik olarak ayarlamak için bulanık mantık kontrol yöntemleriyle birleştirildiğini açıkladı.
Hidroponik teknoloji daha yaygın hale geldikçe, bu göze çarpmayan su kalitesi sensörleri giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Profesyonel araştırma kurumlarından sıradan evlere kadar, akıllı hidroponik sistemler geleneksel tarım yöntemlerini sessizce dönüştürüyor.
01 Hidroponik Teknolojinin Mevcut Durumu
Geleneksel toprakta yetiştirmeye kıyasla, hidroponik yöntem daha hızlı ürün büyümesi sağlar ve zararlı böcek sorunlarını azaltır. Ürünler besin çözeltisinden sürekli olarak besin emdiği için, hidroponik besin çözeltisinin su kalitesi parametrelerini hızlı ve doğru bir şekilde izlemek ve gerektiğinde besinleri yenilemek çok önemlidir.
Son yıllarda, sensör teknolojisinin gelişmesi ve maliyetlerin düşmesiyle birlikte, akıllı hidroponik sistemler araştırma kurumlarından sıradan evlere doğru yayılmaya başladı.
Tipik bir akıllı hidroponik sistem genellikle üç ana bileşenden oluşur: sensörler, kontrolcüler ve aktüatörler.
Bunlar arasında sensörler, sistemin "gözleri" ve "kulakları" görevi görerek çeşitli su kalitesi parametrelerini toplamakla sorumludur. Sensörlerin doğruluğu ve kararlılığı, tüm hidroponik sistemin başarısını veya başarısızlığını doğrudan belirler.
02 Temel Sensörlere İlişkin Detaylı Genel Bakış
pH Sensörleri
Hidroponik sistemlerde bitki büyümesi için pH değeri çok önemlidir. Su ürünleri yetiştiriciliğiyle uğraşan herkesin bildiği gibi, su kütleleri için en uygun pH aralığı 7,5-8,5 arasındadır.
pH su kalitesi sensörleri, ölçülen maddelerdeki hidrojen iyonu konsantrasyonunu tespit eder ve bunu karşılık gelen kullanılabilir çıkış sinyallerine dönüştürür.
Çözeltideki H+ iyonları sensörün elektrotuyla etkileşime girerek bir voltaj sinyali üretir ve voltaj büyüklüğü H+ konsantrasyonuyla orantılıdır. Voltaj sinyali ölçülerek çözeltinin karşılık gelen pH değeri elde edilebilir.
Hidroponik uygulamalar için tasarlanmış özel pH sensörleri, piyasada mevcuttur; örneğin, standart iletişim protokollerini destekleyen, 0-14,00 pH ölçüm aralığına ve 0,01 pH'a kadar çözünürlüğe sahip otomatik hidroponik pH sensörleri, hassas izleme ve kontrol imkanı sağlar.
Çözünmüş Oksijen Sensörleri
Hidroponik bitkilerde sağlıklı kök gelişimi için çözünmüş oksijen önemli bir faktördür. Oksijen tüketen maddelerle kirlenmemiş su kütleleri, çözünmüş oksijeni doygunluk seviyelerinde tutar.
Çözünmüş oksijen sensörleri, suda çözünmüş oksijen miktarını ölçer.
Ölçülen çözeltideki oksijen molekülleri, sensörün seçici membranından geçerek iç katot ve anotta karşılık gelen indirgeme veya oksidasyon reaksiyonlarına girer ve eş zamanlı olarak akım sinyalleri üretir. Akım büyüklüğü, çözünmüş oksijen konsantrasyonuyla orantılıdır.
Profesyonel çözünmüş oksijen sensörleri farklı tasarımlarda mevcuttur: bazıları zorlu çevre koşullarına dayanırken mükemmel doğruluk sağlar; diğerleri ise tepki süresi için optimize edilmiştir ve anlık kontrol ve analitik uygulamalar için uygundur.
İyon Konsantrasyon Sensörleri
İyon konsantrasyon sensörleri, besin çözeltisi bileşimini izlemek için hayati öneme sahip ekipmanlardır. Nitrat, amonyum ve klorür gibi belirli iyonların konsantrasyonları, bitki büyümesini doğrudan etkiler.
Örneğin, özel amonyum iyon sensörleri, doğal sularda, yüzey sularında, yeraltı sularında ve çeşitli tarımsal uygulamalarda amonyum içeriğini ölçebilir.
Bir tarım üniversitesinden alınan hidroponik çözelti iyon konsantrasyon sensörü patenti, iyon elektrotlarını, sıcaklık sensörlerini ve pH sensörlerini entegre ederek hidroponik çözeltilerdeki iyon konsantrasyonu değişikliklerini, sıcaklık değişimlerini ve pH değişikliklerini hızlı bir şekilde anlamayı sağlıyor.
Elektrik İletkenliği (EC) Sensörleri
Elektriksel iletkenlik, besin çözeltisindeki toplam iyon konsantrasyonunu ölçen ve besin çözeltisinin verimlilik seviyesini doğrudan yansıtan önemli bir göstergedir.
Tarımsal sulama ve hidroponik sistemler için özel olarak tasarlanmış otomatik EC transmitterleri, 0-4000 µS/cm'ye kadar ölçüm aralıkları sunar, standart çıkış protokollerini destekler, dozaj pompalarına/vanalarına bağlanabilir ve pompa/vana anahtarlarını kontrol edebilir.
Sıcaklık ve Bulanıklık Sensörleri
Sıcaklık, bitki kök gelişimini ve metabolik aktivitesini etkilerken, bulanıklık ise besin çözeltisindeki askıda kalan parçacık miktarını yansıtır.
Akıllı sera hidroponik tank projelerinde, geliştiriciler tipik olarak ±0,3℃ sıcaklık doğruluğuna ve 0,01℃ çözünürlüğe sahip yüksek hassasiyetli dijital sıcaklık ve nem sensörü modülleri kullanabilirler.
Özel bulanıklık sensörleri, besin çözeltilerinin bulanıklık seviyesini izlemek için çok parametreli cihazlarla birlikte kullanılabilir.
03 Akıllı Sistemlerde Entegre Uygulamalar
Tek tek sensörlerden elde edilen veriler, hidroponik ortamın tamamını kapsamlı bir şekilde yansıtmak için genellikle yetersizdir; bu nedenle çoklu sensör füzyonu, akıllı hidroponik sistemlerde giderek artan bir trend haline gelmektedir.
Uygun maliyetli tasarımlara sahip çok parametreli problar, kontrol sistemleri ve telemetri sistemleriyle kolayca entegre edilebilir ve uzun vadeli kullanıma uygundur.
Araştırma ekipleri, hidroponik ortam parametrelerinin gerçek zamanlı izlenmesi için mobil uygulama arayüzlerini kullanan ve operasyonel deneyime ve mahsul ihtiyaçlarına göre besin çözeltisi su kalitesi parametrelerini ayarlamak için akıllı kontrol yöntemlerini birleştiren IoT tabanlı akıllı hidroponik izleme sistemleri geliştirdi.
Test sonuçları, bu tür sistemler besin çözeltilerini düzenlediğinde, pH ve elektriksel iletkenlik gibi temel parametrelerin makul zaman dilimleri içinde önceden belirlenmiş istikrarlı değerleri koruyabildiğini göstermektedir.
04 Teknik Zorluklar ve Gelecek Trendler
Hidroponik sensör teknolojisinde önemli ilerlemeler kaydedilmiş olsa da, bazı zorluklar devam etmektedir. Sensörlerin uzun vadeli kararlılığı, kirlenmeye karşı dayanıklılığı ve kalibrasyon sıklığı, pratik uygulamalarda önemli sorunlardır.
Özellikle iyon seçici elektrotlar, diğer iyonlardan kaynaklanan girişimlere karşı hassastır ve düzenli kalibrasyon gerektirir.
Gelecekteki hidroponik sensörler çok işlevlilik, zeka ve maliyet düşürme yönünde gelişecektir.
Gelişmiş sensör sistemleri, klorofil, pigmentler, floresans, bulanıklık ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli parametrelerin yüksek performanslı ölçümünü halihazırda mümkün kılmaktadır.
Bu arada, açık kaynaklı projelerin gelişmesiyle birlikte, akıllı hidroponik sistemlere giriş engelleri azalıyor ve daha fazla insanın bu tarımsal dönüşüme katılması mümkün hale geliyor.
Günümüzde giderek daha fazla kent sakini evde hidroponik tarımla denemeler yapmaya başlıyor. Çeşitli şehirlerdeki konut balkonlarında, popüler mikrodenetleyici platformlarına dayalı akıllı hidroponik tanklarda yapraklı yeşillikler hızla yetişiyor.
Bir meraklı, "Su kalitesi sensörleri hidroponik sistemlerin temelini oluşturuyor; bitkilerin 'tat alma tomurcukları' gibi, hangi besin maddelerinin ayarlanması gerektiğini bize söylüyorlar," diye açıkladı.
Sensör teknolojisindeki sürekli atılımlar, hassas tarımı bir ideal olmaktan çıkarıp gerçeğe dönüştürüyor.
Ayrıca çeşitli çözümler de sunabiliriz.
1. Çok parametreli su kalitesi ölçümü için elde taşınabilir cihaz
2. Çok parametreli su kalitesi için yüzer şamandıra sistemi
3. Çok parametreli su sensörü için otomatik temizleme fırçası
4. RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN desteği sunan eksiksiz sunucu ve yazılım kablosuz modül seti.
Daha fazla su sensörü için bilgi,
Lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Yayın tarihi: 07-11-2025